+ All Categories
Home > Documents > Organizare Linii Roboti

Organizare Linii Roboti

Date post: 24-Dec-2015
Category:
Upload: ionut-alexandru-buga
View: 57 times
Download: 8 times
Share this document with a friend
Description:
dsds
154
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” GALAȚI FACULTATEA DE AUTOMATICĂ, CALCULATOARE, INGINERIE ELECTRICĂ ȘI ELECTRONICĂ TEZĂ DE DOCTORAT CONTRIBUȚII LA CONDUCEREA INTELIGENTĂ A ROBOȚILOR MOBILI UTILIZAȚI ÎN LINIILE FLEXIBILE DE FABRICAȚIE Conducator Științific: Prof. dr. ing. Adrian FILIPESCU Doctorand: Ing. Adrian RADASCHIN GALAȚI 2012
Transcript
Page 1: Organizare Linii Roboti

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS”

GALAȚI

FACULTATEA DE AUTOMATICĂ, CALCULATOARE,

INGINERIE ELECTRICĂ ȘI ELECTRONICĂ

TEZĂ DE DOCTORAT

CONTRIBUȚII LA CONDUCEREA

INTELIGENTĂ A ROBOȚILOR MOBILI

UTILIZAȚI ÎN LINIILE FLEXIBILE DE

FABRICAȚIE

Conducator Științific:

Prof. dr. ing. Adrian FILIPESCU

Doctorand:

Ing. Adrian RADASCHIN

GALAȚI

2012

Page 2: Organizare Linii Roboti

Investeşte în oameni !

FONDUL SOCIAL EUROPEAN

Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013

Axa prioritară 1 ”Educație și formare profesională în sprijinul creșterii economice și dezvoltării societății

bazate pe cunoastere”

Domeniul major de intervenţie 1.5 ”Programe doctorale și postdoctorale în sprijinul cercetării”

Titlul proiectului: Eficientizarea activității studentilor din cadrul ciclului de studii doctorale - EFICIENT

Numărul de identificare al contractului: POSDRU/88/1.5/S/61445

TEZĂ DE DOCTORAT

CONTRIBUȚII LA CONDUCEREA INTELIGENTĂ

A ROBOȚILOR MOBILI UTILIZAȚI ÎN LINIILE

FLEXIBILE DE FABRICAȚIE

Domeniul: Ingineria Sistemelor

Doctorand: Ing. Adrian RADASCHIN

Componența Comisiei de doctorat:

PREȘEDINTE: Conf.dr.ing. Emilia PECHEANU

Universitatea “Dunărea de Jos” din Galați

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC: Prof.dr.ing. Adrian FILIPESCU

Universitatea “Dunărea de Jos” din Galați

REFERENT OFICIAL: Conf.dr.ing. Alina VODĂ

University JOSEPH FOURIER Grenoble 1/CNRS, Grenoble

Image Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Franța

REFERENT OFICIAL: Conf.dr.ing. Eugenia MINCĂ

Universitatea “Valahia” din Târgoviște

REFERENT OFICIAL: Prof.dr.ing. Viorel MÎNZU

Universitatea “Dunărea de Jos” din Galați

Page 3: Organizare Linii Roboti

3

Prefață

Această teză constituie rezultatul activității de cercetare în perioada octombrie 2009 – septembrie

2012 în domeniul Ingineriei Sistemelor din cadrul Facultății de Automatică, Calculatoare, Inginerie

Electrică și Electonică a Universității „Dunărea de Jos” din Galați. Întreaga perioadă de cercetare a

fost finanțată cu sprijinul Programului Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane –

Eficientizarea activității din cadrul ciclului de studii doctorale (EFICIENT)- POSDRU/88/1.5/S/61445

și doresc, pe această cale, să adresez mulțumiri către director și managerii acestui proiect.

Menționez că cercetarea și teza de doctorat s-a realizat cu suportul logistic și financiar din cadrul

proiectului UEFISCDI IDEI, număr proiect PN-II-ID-PCE-2011-3-0641.

Doresc să-mi exprim profunda recunoștință conducătorului de doctorat, domnului Prof.dr.ing.

Adrian Filipescu pentru îndrumarea acordată, implicarea și recomandările făcute și pentru suportul

moral și înțălegere oferită în toată această perioadă de cercetare.

De asemenea, adresez mulțumiri deosebite doamnei Conf.dr.ing. Eugenia Mincă de la

Universitatea “Valahia” din Târgoviște pentru sfaturile și ajutorul acordat de-a lungul elaborării

tezei de doctorat, sfaturi fără de care nu ar fi fost posibilă concretizarea acestei lucrări.

Mulțumesc în mod special doamnei Conf.dr.ing. Alina Vodă de la Universitatea JOSEPH

FOURIER Grenoble 1/CNRS, Grenoble Image Parole Signal Automatique (GIPSA-lab) din Franța

pentru îndrumarea profesională și sprijinul din timpul stagiului de cercetare extern de la universitatea

menționată.

Îmi exprim, în aceeași măsură, recunoștința față de domnul Șl.dr.ing. Vasiliu Grigore și domnul

Șl.dr.ing. Șușnea Ioan pentru sfaturile, sprijinul și pentru formarea mea pe durata studiilor de licență

și masterat și pentru ajutorul acordat pe durata doctoratului.

După șapte ani petrecuți în Facultatea de Automatică și Calculatoare, Inginerie Electrică și

Electronică mulțumesc sincer tuturor membrilor facultății pentru formarea mea.

Nu în ultimul rând, mulțumesc familiei mele pentru înțălegerea, dragostea și sprijinul moral

acordat pe perioada cercetărilor, oferindu-mi motivația și condițiile necerare pentru realizarea și

finalizarea tezei de doctorat.

Mulțumesc tuturor celor care, direct sau indirect, m-au ajutat și m-au sprijinit de-a lungul acestor

ani în care am elaborat această lucrare.

Mulțumesc mult !

Galați, octombrie 2012

Adrian Radaschin

Page 4: Organizare Linii Roboti

4

Abstract

In a real flexible manufacturing systems the final products resulting from the process of

assembly are tested for quality, either when the assembly is completely finished or during the

assembly process.

Some products or their components contain manufacturing defects (caused by the assembly

process or processing) and these items are not validated by the quality control tests so the

final product is considered to be a reject. In this case, a disassembly operation is triggered in

order to send the product back or on a separate assembly line where it is subjected to partial or

complete disassembly in order to recover parts or subassemblies. Since disassembly locations

can be different from the locations which store both faulty and good components, you can use

wheeled mobile robots (WMR) equipped with manipulators that can remove the faulty

components and transport them from the place where disassembly is conducted to the

assigned storage space.

Considering these conditions, solving the main problems concerning assembly/disassembly

operations is achieved by introducing a robot capable of both transporting and manipulation

tasks either during the assembly or disassembly processes.

An example of solution treated in this research is the Pioneer P3-DX mobile robot equipped

with a robotic manipulator Pioneer 5-DOF serving a flexible line assembly/ disassembly

HERA & Horstmann. Robot aims to serve a flexible manufacturing line in the disassembly

process, process it becomes completely reversible.

Page 5: Organizare Linii Roboti

5

Cuprins

Prefață………………………………………………………………………...……………….2

Abstract ..................................................................................................................................... 4

Capitolul 1. Introducere ......................................................................................................... 12

1.1Formularea Problemei ..................................................................................................... 12

1.2 Scopul și obiectivele cercetării ....................................................................................... 13

1.3 Structura și conținutul tezei ............................................................................................ 14

1.4 Diseminarea rezultatelor ................................................................................................ 16

Capitolul 2. Stadiul actual privind analiza proceselor de fabricație din cadrul sistemelor

flexibile de fabricație deservite de roboți ............................................................................. 17

2.1 Introducere ..................................................................................................................... 17

2.1 Procese flexibile de fabricației ....................................................................................... 17

2.1.1 Procesul de asamblare ............................................................................................. 18

2.1.2 Procesul de dezasamblare ........................................................................................ 19

2.3 Concluzii ........................................................................................................................ 21

Capitolul 3. Contribuții privind analiza liniilor flexibile de fabricație deservite de roboți

.................................................................................................................................................. 22

3.1 Introducere ..................................................................................................................... 22

3.2 Structura unui SFF ......................................................................................................... 24

3.3 Funcțiile sistemelor flexibile de fabricație ..................................................................... 25

3.4 Conducerea sistemelor flexibile de fabricație ................................................................ 27

3.5 Performanțele SFF .......................................................................................................... 28

3.6 Optimizarea sistemelor flexibile de fabricație ................................................................ 29

3.7 Sistemul flexibil de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann .............................. 30

3.8 Sistemul de prelucrare FESTO MPS-200 ...................................................................... 35

3.9 Platforma mobilă Pioneer P3-DX .................................................................................. 39

3.10 Concluzii ...................................................................................................................... 41

Capitolul 4. Contribuții privind analiza și modelarea 43proceselor de fabricație pe liniile

flexibile deservite de roboți mobili ........................................................................................ 43

4.1 Introducere ..................................................................................................................... 43

4.2 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile HERA & Horstmann .......................... 44

4.3 Planificarea taskurilor aferente procesului de dezasamblare deservit de robot mobil

echipat cu manipulator ......................................................................................................... 48

4.4 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă deservită de robot

mobil echipat cu manipulator utilizând RP netemporizate în abordare SED ....................... 51

Page 6: Organizare Linii Roboti

6

4.5 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă deservită de robot

mobil echipat cu manipulator cu ajutorul RP temporizate în abordare SED ....................... 60

4.6 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă deservită de robot

mobil echipat cu manipulator cu ajutorul RPH sincronizate ................................................ 62

4.6.1 Modelul generalizat al RPHS .................................................................................. 62

4.7 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile FESTO MPS-200................................ 71

4.8 Planificarea taskurilor aferente procesului de prelucrare al liniei flexibile FESTO MPS-

200 ........................................................................................................................................ 73

4. 9 Modelarea liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS -200 cu ajutorul RP

netemporizate în abordare SED ............................................................................................ 74

4.10 Modelarea liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS -200 cu ajutorul RP temporizate

în abordare SED ................................................................................................................... 75

4.11 Concluzii ...................................................................................................................... 76

Capitolul 5. Contribuții privind simularea procesului de asamblare/dezasamblare

deservit de un robot mobil echipat cu manipulator ............................................................ 78

5.1 Simularea procesului de asamblare/dezasamblare a unui produs deservit de un RM cu

manipulator ........................................................................................................................... 78

5.2 Simularea structurii generalizate a modelului RPH sincronizate ................................... 81

5.3 Modelul cinematic al platformei mobile ........................................................................ 83

5.4 Conducerea Sliding Mode a platformei mobile ............................................................. 84

5.5 Simularea conducerii în Sliding Mode ........................................................................... 85

5.5.1 Simularea conducerii platformei mobile în cadrul deservirii liniei flexibile .......... 86

HERA & Horstmann ........................................................................................................ 86

5.5.2 Simularea conducerii platformei mobile în cadrul deservirii liniei flexibile .......... 88

FESTO MPS-200 ............................................................................................................. 88

5.6 Concluzii ........................................................................................................................ 91

Capitolul 6. Contribuții privind conducerea în timp real................................................... 93

6.1 Implementarea conducerii în timp real ........................................................................... 93

6.2 Prezentarea aplicației în mediul de programare grafică LabVIEW ............................... 94

6.3 Conducerea în timp real a procesului de dezasamblare completă. ............................... 102

6.4 Concluzii ...................................................................................................................... 103

Capitolul 7. Concluzii ........................................................................................................... 105

7.1 Sumarul contribuțiilor originale din cadrul tezei ......................................................... 107

7.2 Direcții de cercetare viitoare ........................................................................................ 109

Bibliografie ............................................................................................................................ 110

ANEXE .................................................................................................................................. 117

Page 7: Organizare Linii Roboti

7

ANEXA A: Programul de conducere sliding mode al robotului Pioneer P3-DX echipat cu

manipulator Pioneer 5-DOF Arm în cadrul procesului de deservire al liniei flexibile HERA

& Horstmann ...................................................................................................................... 117

ANEXA B: Programul de conducere sliding mode al robotului Pioneer P3-DX echipat cu

manipulator Pioneer 5-DOF Arm în cadrul procesului de deservire al liniei flexibile

FESTO MPS-200 ............................................................................................................... 128

ANEXA C: Programul de conducere în timp real al liniei flexibile HERA & Horstmann din

cadrul procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs, dezasamblare

deservită de robotul mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator Pioneer 5-DOF Arm

implementat în automatul programabil SIEMENS Simatic S7-300 .................................. 136

Page 8: Organizare Linii Roboti

8

Listă de figuri

Fig. 3.1 Sistem flexibil de asamblare/dezasamblare în variantă clasică, deservit de roboți

Fig. 3.2 Organizarea ierarhică din cadrul unui SFF

Fig. 3.3 Erarhizarea sistemului de conducere a unui SFF

Fig. 3.4 Structura sistemului de conducere și informațiile vehiculate

Fig. 3.5 Sistemul flexibil de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann

Fig. 3.6 Stații de prelucrare (depunere) și componentele aferente acestora

Fig. 3.7 Produs final

Fig. 3.8 Sistem de transport de tip bandă transportoare

Fig. 3.9 Stația de testare

Fig. 3.10 Stația de scoatere a bolțurilor în cadrul operației de dezasamblare

Fig. 3.11 Depozit de produse finite

Fig. 3.12 Sistem de automatizare stație flexibilă HERA & Horstmann

Fig. 3.13 Arhitectura sistemului de automatizare al liniei flexibile de asamblare/dezasamblare

HERA & Horstmann

Fig. 3.14 Sistem flexibil de fabricație FESTO MPS 200

Fig. 3.15 Stație de sotare

Fig. 3.16 Stație de prelucrare

Fig. 3.17 Stație de acumulare piese asamblate

Fig. 3.18 Stație de depozitare

Fig. 3.19 Arhitectura sistemului de automatizare al liniei flexibile de prelucrare FESTO

MPS-200

Fig. 3.20 Robot mobil Pioneer P3-DX

Fig. 3.21 Dimensiuni (mm) Pioneer P3-DX: a) vedere laterală; b) vedere de sus

Fig. 3.22 Schema bloc a sistemului de conducere încorporat în Pioneer P3-DX

Fig. 3.23 Manipulator robotic Pioneer 5-DOF Arm

Fig. 3.24 Sistem flexibil de asamblare/dezasamblare în variantă conceptuală, deservit de

roboți mobile echipați cu manipulator robotic

Fig. 4.1 Schema bloc a operațiilor de asamblare a unui produs

Fig. 4.2 Schema bloc a operațiilor de dezasamblare deservită de un robot mobil a unui produs

Fig. 4.3 Ciclul complet al robotului mobil echipat cu manipulator în procesul de dezasamblare

Fig. 4.4 Împărțirea pe sectiuni și zone a procesului de dezasamblare

Page 9: Organizare Linii Roboti

9

Fig. 4.5 Planificarea taskurilor pentru operația de dezasamblare deservită de un robot mobil

echipat cu manipulator

Fig. 4.6 Modelarea procesului de asamblare a unei componente pe linia flexibilă cu RP

netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.7 Modelarea procesului de testare și depozitare a unui produs pe linia flexibilă cu RP

netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.8 Modelarea procesului de asamblare pe linia flexibilă HERA & Horstman cu RP

netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.9 Modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linia flexibilă HERA & Horstman

cu RP netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.10 Modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linia flexibilă HERA & Horstman

deservită de un robot mobil cu manipulator utilizând RP netemporizate în abordare

discretă

Fig. 4.11 Modelarea procesului de dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA & Horstman

deservită de un robot mobil cu manipulator utilizând RP netemporizate în abordare

discretă

Fig. 4.12 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA &

Horstmann deservită de un robot mobil cu manipulator cu RP netemporizate în

abordare discretă

Fig. 4.13 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe liniei flexibile HERA &

Horstmann deservit de un robot mobil cu manipulator cu RP temporizate în abordare

Discretă

Fig. 4.14 Reprezentarea punctelor de lucru ale procesului de asamblare/dezasamblare pentru o

piesă cu 𝑁 componente

Fig. 4.15 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a 𝑁 piese

Fig. 4.16 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA &

Horstmann deservit de un robot mobil cu manipulator cu RPH sincronizată

Fig. 4.17 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a primei piese din cadrul produsului

Fig. 4.18 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a ultimei piese din cadrul produsului

Fig. 4.19 Planificarea taskurilor pentru operațiile de sortare, prelucrare și depozitare

Fig. 4.20 Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS 200 cu ajutorul

RP netemporizate în abordare discretă

Page 10: Organizare Linii Roboti

10

Fig. 4.22 Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS-200 cu ajutorul

RP netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.23 Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS-200 cu ajutorul

RP temporizate în abordare discretă

Fig. 5.1 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de asamblare al primei

piese de la stația S1: a) starea marcajului inițial 𝑀0 care corespunde mărcii 𝑃𝑎3; b)

starea procesului de asamblare al primei piese care corespunde mărcii 𝑃𝑎30; c) starea

starea magaziei de component aferentă mărcii 𝑃𝑎29; d) starea prin care se declanșează

banda transportoare aferentă mărcii 𝑃𝑎2 ; e) starea prin care procesul se reinițializează

după efectuarea primei asamblări aferentă mărcii 𝑃𝑎4; starea prin care se transport

component asamblată către stația următoare, aferentă mărcii 𝑃𝑎6;

Fig. 5.2 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de testare și depozitare

a unui produs declarat rebut: a) starea prin care se transportă produsul asamblat către

stația de testareaferentă mărcii 𝑃𝑎21; b) starea procesului de testare al produsului final

care corespunde mărcii 𝑃𝑎22; c) starea magaziei de componente aferentă produselor

declarate defecte, aferente mărcii 𝑃𝑎23; d) starea magaziei de componente aferentă

produselor validate, aferente mărcii 𝑃𝑎24;

Fig. 5.3 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de dezasamblare a

unei componente din cadrul unui produs declarat rebut: a) starea marcajului de

inițializare a procesului de dezasamblare care corespunde mărcii 𝑃𝑑1; b) starea

procesului de dezasamblare al primei piese care corespunde mărcii 𝑃𝑑2; c) starea prin

care procesul se reinițializează după efectuarea primei dezasamblări aferentă mărcii

𝑃𝑑3; d) starea starea magaziei de component dezasamblate aferentă mărcii 𝑃𝑑4; e)

starea prin care se transport produsul către stația următoare de dezasamblare, aferentă

mărcii 𝑃𝑎6;

Fig. 5.4 Evoluția locațiilor continue și locațiilor discrete asociate robotului mobil echipat c

manipulator în cadrul procesului de dezasamblarea a primei componente

Fig. 5.5 Interfată grafică LabVIEW a RPH sincronizate

Fig. 5.6 Variabilele cinematice ale platformei mobile cu două roți motoare și o roată

directoare

Fig. 5.7 Simularea parcurgerii traiectoriei în conducere Sliding Mode

Fig. 5.8 Simularea parcurgerii traiectorii în conducere sliding mode: a) traiectoria pacursă; b)

viteza platformei mobile;

Page 11: Organizare Linii Roboti

11

Fig. 5.9 Eroare de urmărire a conducerii în sliding mode: a) eroarea pe axa x; b) eroare pe axa

y;

Fig. 5.10 Comanda conducerii în sliding mode: a) comanda pe suprafața 𝑠2;

b) comanda pe suprafața 𝑠1;

Fig. 6.1 Schema bloc a comunicației dintre echipamentele utilizate în conducerea liniei

flexibile HERA & Horstmann deservită de un robot mobil Pioneer P3-DX

Fig. 6.2 Schema bloc a programului de conducere în timp real din mediul LabVIEW

Fig. 6.3 Reprezentarea schematică a conexiunii dintre linia de mecatronică şi placa de

achiziţie

Fig. 6.4 Interfața grafică de conducere în mediul LabVIEW

Fig. 6.5 Panou de control

Fig. 6.6 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii START dezasamblare

Fig. 6.7 Ciclul complet al robotului mobil echipat cu manipulator în procesul de dezasamblare

Fig. 6.8 Implementarea în mediul Labview a acțiunii START (ciclu continuu) robot mobil

Fig. 6.9 Exemplificarea operațiilor efectuate de robotul mobil: a) de apucare; b) depunere;

Fig. 6.10 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S5

Fig. 6.11 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S4

Fig. 6.12 Procesul de dezasamblare a piesei P3-capac: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

Fig. 6.13 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S3

Fig. 6.14 Procesul de dezasamblare a piesei P2-corp: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

Fig. 6.15 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S2

Fig. 6.16 Procesul de dezasamblare a piesei P1-palet: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

Fig. 6.17 Distanțe parcurse de robotul mobil echipat cu manipulator

Fig. 6.18 Operația de dezasamblare a unei component

Fig. 6.19 Operațiile de dezasamblare a unui produs

Fig. 6.20 Operațiile robotului mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator Pioneer

5-DOF Arm

Page 12: Organizare Linii Roboti

12

Capitolul 1

Introducere

1.1 Formularea problemei

1.2 Scopul și obiectivele cercetării

1.3 Structura și conținutul tezei

1.4 Diseminarea rezultatelor

Dezvoltarea sistemelor flexibile de fabricație (SFF) și introducerea structurilor robotice

reprezintă noi direcții de cercetare și de creștere a performanțelor liniilor de producție, astfel

beneficiile introduse au efecte importante asupra tututor sistemelor de fabricație.

Principalele activităţi care pot fi întreprinse de roboţi utilizați în cadrul sistemelor flexibile

de fabricație sunt legate de transportul şi manipularea obiectelor (componente sau

subansamble) sau şi uneori, de realizarea unor diverse procese (asamblare, dezasamblare,

prelucrare, transport etc.).

1.1 Formularea Problemei

În cadrul sistemelor flexibile de fabricație reală dintr-o inteprindere produsul final rezultat

în urma procesului de asamblare este supus unui test de calitate, fie la terminarea completă a

asamblării, fie pe parcursul acesteia. În cazul anumitor produse sau ale componentelor ce intră

în componența acestora apar anumite defecte de fabricație (defecte de asamblare sau

prelucrare), urmănd ca acest produs să nu fie validat la trecerea prin testul de calitate, astfel

produsul final se consideră a fi un rebut. În acest caz, este declanșată operația de

dezasamblare, astfel produsul va fi trimis înapoi pe linia de fabricație fie pe cea care s-a

efectuat asamblarea fie pe o altă linie de dezasamblare, fiind supus unor operați de

dezasamblare parțială sau totală pentru recuperarea parților componente sau subansamblelor.

Având în vedere că locațiile unde se fac dezasamblări pot fi diferite de locațiile unde se

stochează componentele, atât cele defecte cât și cele bune, se pot utiliza roboți mobili (RM)

echipati cu manipulatoare care preiau părtile componente ale produselor declarate rebut din

punctele unde se face dezasamblarea și le transportă la magaziile de stocare aferente

componentelor.

Page 13: Organizare Linii Roboti

13

În scopul de a optimiza execuţia acestor operații de asamblare/dezasamblare, multe studii

actuale din domeniu conduc spre utilizarea structurilor robotice. Utilitatea acestora duce la

creșterea flexibilității SFF, a fialibilității sistemului automatizat cât și la eliminarea

nesiguranței și a erorilor specifice factorului uman, ceea ce va permite un control eficient a

SFF şi implicit va permite trecerea la conducerea în timp real a producţiei.

În aceste condiții, soluționarea principalelor probleme legate de operațiile de

asamblare/dezasamblare ținând cont de tendința de dezvoltare rapidă a sistemelor flexibile de

fabricație o reprezintă introducerea robotului, structură capabilă să efectueze atât sarcini de

transport cât și operații de manipulare atât în cadrul procesului de asamblare cât și

dezasamblare sau prelucrare.

Un exemplu de soluţie tratată în acestă cercetare îl reprezintă robotul mobil Pioneer P3-DX

echipat cu un manipulator robotic Pioneer 5-DOF care deservește o linie flexibilă de

asamblare și dezasamblare (parțială) HERA & Horstmann. Obiectivele robotului fiind de a

deservi linia flexibilă de fabricație în cadrul procesului de dezasamblare, proces în care acesta

devine complet reversibilă.

1.2 Scopul și obiectivele cercetării

Tratarea sistemelor flexibile de fabricație deservite de roboți într-o concepție pe cât posibil

unitară, în cadrul operațiilor de asamblare, dezasamblare și prelucrare, urmărind atât aspecte

de modelare și de conducere necesare în aplicațiile practice industriale a constituit scopul

principal al acestei cercetări. Ca urmare a creșterii complexității proceselor de

asamblare/dezasamblare și a sporirii cerintelor privitoare la performanțele acestor procese a

căpătat o importanță deosebită nevoia de optimizare a liniilor flexibile de asamblare astfel

încât să permită și operații de dezasamblare ale componentelor.

În această lucrare unul dintre obiective propune optimizarea unui sistem mecatronic

didactic format din o linie flexibilă de asamblare care permite și o dezasamblare partială a

componentelor. Linia flexibilă va fi deservită de un RM echipat cu manipulator. Scopul

optimizării este de a face linia flexibiă de asamblare complet reversibilă, adică să permită

dezasamblarea completă a unui produs. În final sistemul mecatronic va funcționa complet

automatizat fară intervenția operatorului uman. Asamblarea va fi un proces periodic iar

dezasamblarea va fi un proces accidental care se declanșează atunci când produsul final nu

este validat la testul de calitate.

Un alt obiectiv îl reprezintă elaborarea modelelor corespunzatoare proceselor de asamblare

și dezasamblare a componentelor pe linia mecatronică. Deoarece linia flexibilă de fabricație

este un sistem didactic dedicat efectuării asamblării, propunem ca efectuarea dezasamblării să

Page 14: Organizare Linii Roboti

14

se realizeze în cazul detectării unei piese rebut, prin deservirea/asistarea operațiilor

elementare de dezasamblare de către un RM echipat cu manipulator.

Pentru elaborarea acestor modele se vor utiliza ca instrument de modelare Rețelele Petri

(RP) cunoscute în literatură de specialitate ca fiind instrumentul specific modelarii sistemelor

cu evenimente discrete (SED). Deoarece ne propunem ulterior implementarea conducerii în

timp real a liniei, aceste modele vor trebuie să fie coerente cu evoluția procesului real de

asamblare sau dezasamblare. Din acest motiv se vor utiliza diferite tipologii de RP dedicate

modelării duratelor operațiilor de asamblare și dezasamblare precum și a deplasării robotului

în diferite puncte ale liniei flexibile de fabricație în scopul preluării/transportării și depozitării

componentelor dezasamblate în magazii.

Pentru linia flexibilă de asamblare și dezasamblare se vor elabora modele cu RP care vor

descrie stările și tranzițiile asociate procesului de asamblare, dezasamblare și ale robotului

mobil echipat cu manipulator care va transporta piesele dezasamblate la magaziile de

depozitare. Se va implementa un sistem de conducere în timp real a liniei flexibile reversibile

sub platforma LabVIEW.

Din obiectivele generale ale cercerării prezentate rezultă următoarele obiective specifice:

analiza, modelare și simularea procesului de asamblare din cadrul SFF;

analiza, modelarea, simularea și optimizarea procesului de dezasamblare din cadrul

SFF, utilizând roboți mobili echipați cu manipulator;

analiza și modelarea procesului de prelucrare din cadrul SFF;

elaborarea, dezvoltarea, implementarea și testarea procesului de dezasamblare

completă a SFF;

optimizarea unei linii flexibile de fabricație în cadrul procesului de asamblare și

dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator care să permită și o

dezasamblare totală a unui produs;

implementarea unui program de conducere în timp real a procesului de

asamblare/dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator în mediul

LabVIEW;

1.3 Structura și conținutul tezei

Raportul este împărtit în 7 capitole după cum urmează:

În Capitolul 1 sunt prezentate aspecte generale legate de formularea problemei în cadrul

acestei cercetări. În cea de-a doua parte sunt prezentate scopul și obiectivele raportului de

cercetare științifică, pornindu-se de la ideea utilizarii liniilor flexibile de fabricație deservite

Page 15: Organizare Linii Roboti

15

de roboți mobili echipati cu manipulator necesari operației de dezasamblare pentru a putea

face sistemul mecatronic HERA & Horstmann complet reversibil.

În Capitolul 2 sunt prezentate cele mai cunoscute și utilizate sisteme flexibile de fabricație

flexibilă. Sunt descrise și analizate procesele flexibile din cadrul sistemelor flexibile de

fabricație.

În Capitolul 3 se prezintă o analiză dintre sistemele flexibile de fabricatie și locul unde se

pot aduce contribuții. Se prezintă aspecte privind integrarea roboților mobili în sisteme

flexibile de fabricație. Se evidențiază faptul ca dintre cele mai multe operații posibile a fi

executate de roboți mobili echipați cu manipulator, în mediile industriale echipate cu linii

flexibile de fabricatie, sunt cele de transport și manipulare, urmărindu-se ca în ultima parte a

acestui capitol ideea de reversibilitate din cadrul liniilor flexibile de fabricatie prin integrarea

robotilor mobili, încheindu-se cu prezentarea sistemului mecatronic didactic HERA &

Horstmann, a robotului Pioneer P3-DX echipat cu manipulator Pioneer 5-DOF Arm și a

sistemului de prelucrare FESTO MPS-200.

În Capitolul 4 se prezintă contribuțiile privind analiza și modelarea dinamicii liniei flexibile

didactice HERA & Horstmann cu rețele Petri netemporizate a procesului de asamblare și

dezasamblare parțială, dezasamblare parțială deservit de un robot mobil echipat cu

manipulator, a procesului de asamblare/dezasamblare completă a unui produs deservit de un

robot mobil echipat cu manipulator cât și a procesului de asamblare/dezasamblare a unui

produs deservit de un robot mobil echipat cu un manipulator utilizând rețele Petri temporizate

în abordare SED. Se mai prezintă și contribuțiile privind analiza și modelarea dinamicii unui

sistem didactic FESTO MPS-200 de prelucrare a unui produs, utilizând rețele Petri

netemporizate și temporizate în abordare SED. Se prezintă formalismul de descriere a

modelului RPH generalizate și a RPH sincronizate pentru conducerea liniei flexibile HERA &

Horstmann deservită de un robot mobil echipat cu manipulator.

În Capitolul 5 se prezintă contribuțiile privind simularea modelelor prezentate în Capitolul

4 utilizănd programele VisualObject Net ++ și Sirphyco. Se prezintă contribuțiile privind

simularea în timp real a liniei flexibile HERA & Horstmann în cadrul procesului de

asamblare/dezasamblare deservit de un robot mobil echipat cu manipulator utilizând

programul LabVIEW.

În Capitolul 6 este prezentat programul și aplicația de conducere în timp real a procesului

de asamblare și dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator.

În Capitolul 7 sunt prezentate concluziile.

Page 16: Organizare Linii Roboti

16

1.4 Diseminarea rezultatelor

Diseminarea rezultatelor s-a facut prin publicarea unui număr de 10 articole, din care 3 ca

prim autor și 7 ca coautor după cum urmează:

1. Radaschin A., Sliding mode control of an autonomous welding robot, Automation Quality and Testing

Robotics, 2010 IEEE International Conference, Automation Quality and Testing Robotics (AQTR

2010), 2010 IEEE International Conference, Cluj-Napoca, Romania , 28-30 May 2010, volume 1, pp.1-

5, ISBN: 978-1-4244-6724-2.

2. Radaschin A., Filipescu A., Manzu V., Minca E. and Filipescu Jr. A. (2011). Adaptive disassembly

sequence control by using mobile robots and system information, Proceeding of 15th

IEEE International

Conference in System Theory, Control and Computing (ICSTCC 2011), 14-16 October 2011, Sinaia,

Romania, ISBN 978-973-621-323-6, 499-505.

3. Radaschin A., A. Voda, E. Minca, A. Filipescu, Task Planning Algorithm in Hybrid

Assembly/Disassembly Process, 14 th IFAC Symposium on Information Control Problems in

Manufacturing (INCOM 2012), 23-25 May 2012, IFAC Proceedings Vol.14, Part 1, ISSN: 1474-6670,

ISBN: 978-3-902661-98-2.

4. Minca E., Dragomir O.E., Dragomir F., Enache M.A., and Radaschin A., (2011). Assembly-

Disassembly Flexible Lines and Collaborative Robots Considered as Hierachical System in Temporal

Recurrent Modeling. 9th World Congress on Inteligent Control and Automation, IEEE Catalog No.

CFP11496-DVD, ISBN: 978-1-61284, pp.69-74.

5. Dumitrascu B., A. Filipescu, A. Radaschin, Minca E., A.Filipescu Jr., Discrete-Time Sliding Mode

Control Of Wheeled Mobile Robots, 8th Asian Control Conference ASCC2011, 15-18 May 2011, IEEE

ISBN: 978-1-61284-487-9, pp. 771-776.

6. Susnea I. Vasiliu G, Filipescu A, Coman G., Radaschin A., Real-Time Control of Autonomous Mobile

Robots Using Virtual Pheromones, Proceedings of the 7th Asian Control Conference, Hong Kong,

China, August 27-29, 2009, IEEE Catalog Number CFP09832, ISBN:978-89-956056-9-1, pp.1450-

1455.

7. Susnea I., Filipescu A., Serbencu A, Radaschin A., Virtual Pheromones to Control Mobile Robots . A

Neural Network Approach, Proceedings of the IEEE International Conference on Automation and

Logistics, Shenyang, China, ISBN: 978-1-4244-4795-4/09, 2009 IEEE, CD-ROM Proceedings IEEE,

Catalog: CFP09CAL, August 5 - 7, 2009, Shenyang, China, pp1962-1967.

8. Susnea I., Vasiliu G., Filipescu A., Radaschin A., Virtual Pheromones for Real-Time Control of

Autonomous Mobile Robots, STUDIES IN INFORMATICS AND CONTROL, Volume: 18 Issue:

3 Pages: 233-240 Published: SEP 2009, IDS Number: 499SC, ISSN: 1220-1766.

9. Susnea I., Adrian Filipescu, Grigore Vasiliu, A. Radaschin, The Bubble Rebound Obstacle Avoidance

Algorithm for Mobile Robots, Control and Automation (ICCA), 2010 8‟th IEEE International

Conference in Control and Automation, 9-11 June 2010, Xiamen, China, ISBN: 978-1-4244-5195-

1,ISSN:1948-3449, pp.540-545.

10. Alina V., A. Radaschin, E. Minca, A. Filipescu, Control of Automatic Robot with Guided Manipulator

Integrated into Flexible Manufacturing System Using Hybrid Petri Nets, 16 th International Conference

on System Theory, Control and Computing Joint Conference (ICSTCC 2012), 12-14 October, Sinaia,

Romania, ISBN 978-606-834-848-3, IEEE Catalog Number CFP1236P-CDR.

Page 17: Organizare Linii Roboti

17

Capitolul 2

Stadiul actual privind analiza proceselor de fabricație din cadrul sistemelor flexibile

de fabricație deservite de roboți

2.1 Introducere

2.2 Procese flexibile de fabricație

2.3 Concluzii

2.1 Introducere

În ultimul deceniu industria cunoaşte o nouă evoluție, una globală, antrenată de creșterea

progresului tehnologic, cunoscută sub numele de sisteme și procese flexibile de fabricație.

Acest progres se propagă în toate domeniile industiale şi declanşează formarea de noi generați

de sisteme avansate de producție flexibilă, de noi sisteme și metode de conducere centralizată,

distibuită sau supervizată, de noi roboți și mașini-unelte de prelucrare cât și de introducerea

sistemelor eficiente de transport și manipulare, toate acestea conducând spre globalizarea

întregii industrii [1], [2], [3].

Fabricarea flexibilă generează un nou trend, cel al produselor diversificate şi personalizate,

cu calităţi superioare, costuri competitive şi cu cicluri de fabricaţie reduse.

În prezent, în evoluţia proceselor flexibile de fabricație, roboții preiau o foarte mare parte

din operațiile de fabricație, transport și manipulare, acest aspect constituind o puternică

flexibilizare și automatizare atât a echipamentelor cât și a programului de conducere [35].

Din acest motiv un mare procent al utilajelor și echipamentelor care intră în componența unui

SFF îl reprezintă roboți.

2.1 Procese flexibile de fabricației

Pe parcursul ultimelor două zeci de ani, flexibilitatea și optimizarea proceselor de fabricație

a atras atenția centrelor de cercetare din acest domeniu. Cele mai multe studii abordate au la

bază creșterea numărului de operații de fabricație cu aceleași utilaje și creșterea

productivității, amblele având un impact asupra calității produsului final [4], [5]. Recent, s-a

demonstrat că, calitatea produsului și procesul de fabricație sunt strâns cuplate [6]-[13]. Se

Page 18: Organizare Linii Roboti

18

analizează în [14] caracteristica de flexibilitate și impactul acesteia asupra creșterii

performanțelor sistemelor flexibile de fabricație și mai exact al proceselor flexibile din cadrul

acestora.

Recent, tehnologia flexibilă de fabricație dezvoltă un nou proces, cel a dezasamblării

produselor sau componentelor. Noile tendințe presupun planificarea producției prin metode de

cooperare dintre procesul de asamblare/dezasamblare și roboți.

2.1.1 Procesul de asamblare

Procesul de asamblare, unul dintre cele mai vechi forme de producție flexibilă prezintă o

extraordinară modernizare datorate evoluției tehnologiei. Procesul de asamblare este definit în

literatură ca fiind o funcție productivă de a construi anumite piese individuale, subansamble

de piese sau structuri, într-o anumită cantitate dată pe o perioadă de timp bine determinată.

Reversibilitatea procesului de asamblare, dezasamblarea, se definește ca totalitatea

proceselor prin care o structură se poate descompune într-o anumită perioadă de timp.

Cercetările actuale urmăresc optimizarea timpului de dezasamblare a unei structuri prin

creșterea flexibilității, dezvoltarea echipamentelor și optimizarea algoritmilor de planificare

[18]. Proiectarea procesului de asamblare (PPA) presupune luarea în considerare a aspectelor

de proiectare ale unui produs, de procedurile și etapele de asamblare care au efect și asupra

ciclului de viață al produsului [15], [16]. În ultimul deceniu, proiectarea procesului de

dezasamblare (PPD) a devenit o operație adiționonală PPA. Ambele procese au rolul de a

integra cunoștințele specifice domeniului din procesul de fabricație flexibil, proiectare și

planificare precum și de luare a deciziilor [19]. Obiectivul principal urmărit este de a reduce

costul total de fabricație și de a îmbunătăți calitatea acestuia [17]. În [20], [21] asamblarea

este prezentată ca un proces tradițional de fabricație, în care una din cele mai importante etape

în asamblarea unui produs îl reprezintă în general costurile totale de producție și calitatea

acestuia. Experiența a demonstrat că proiectarea procesului de asamblare și/sau

dezasamblare (PPAD) reprezintă una dintre cele mai eficiente tehnici de reducere

semnificativă a costurilor de fabricație încă din stadiul de proiectare și de reducere a costurilor

de dezasamblare printr-o proiectare cât mai simplă a produselor în vederea scăderii numărului

de operații. Numeroase exemple disponibile arată că simplitatea unui produs duce la o analiză

a PPAD prin care sunt îmbunătățite costurile de fabricație, creșterea fluxului de producției,

impunerea de proiectare a utilajlor care trebuie să realizeze mai multe funcții cât și alte

beneficii, cum este indicat și în [22], [23], [24].

Abordări mai recente tratează procesele de asamblare și dezasamblare prin integrarea

acestora în medii de realitatea virtuală pentru a optimiza metodele de proiectare, planificare a

Page 19: Organizare Linii Roboti

19

proceselor, de deservire și colaborarea cu unități robotice asa cum sunt descrise și în [25],

[26].

2.1.2 Procesul de dezasamblare

Dezasamblarea, ca primă etapă în procesul de reciclare va avea o rată mare de expansiune

pe viitor în mediul industrial [26], [33]. În prezent, dezasamblarea de produse se exectută în

principal manual, iar uneori printr-un proces mecanizat într-o oarecare masură. O data cu

creșterea cantității de produse necesare reciclării, va crește prin urmare și numărul de sisteme

de dezasamblat. Acestea vor prezenta un grad ridicat de flexibilitate și un cost redus pe produs

dezasamblat. Puține componente din echipamente (sau produse) sunt reciclate după

dezasamblare, cu toate acestea gradul de automatizare este încă foarte mic, doar căteva

proiecte pilot sau demonstrative sunt realizate în principal în înstitute de cercetare. Pentru

masa mare de produse ce vor fi nevoite a fi recilate și care vor beneficia de procesul de

dezasamblare, marile companii producatoare de sisteme flexibile de fabricație, fac cercetări

privind proiectarea noilor produse ce vor ieși pe piață, cercetări privind modalități noi de

fabricare (sau asamblare) cât și mărirea gradului de flexibilitate al echipamentelor, proces

foarte costisitor [27]. La momentul actual există foarte puține sisteme flexibile care execută

dezasamblarea componetelor produselor pe care le-au fabricat (sau ansamblat). În acest

moment se dezasamblează în special piesele produselor de înaltă calitate, sau componente, în

scopul de a reutiliza anumite componente [28], [29], [30]. Majoritatea produselor actuale sunt

distruse pentru reciclare fară a trece printr-un proces de demontare [31], [32].

Conceptele existente de sisteme flexibile de dezasamblat prezintă caracteristici de

inflexibilitate și sunt dezvoltate doar pentru o anumită sarcină sau produs, efectuarea operației

de dezasamblare completă de către acelaș sistem de asamblare este încă în stadiu de cercetare.

În acest caz, domeniul dezasamblării flexibile prezintă o foarte mare atracție, actual

dezvoltându-se conceptul de dezasamblare a unei familii sau grupuri similare sau diferite de

produse, care necesită aproape aceleași operații de dezasamblare, realizate cu aceleași

instrumente de montare/asamblare [34].

2.2 Sisteme flexibile de fabricație: aspecte specifice

Nucleul tehnologiei flexibile de fabricație se împarte între Japonia și Europa. În ciuda

faptului că primele linii flexibile de fabricație deservite de roboți au fost fabricate și puse în

funcțiune în SUA, marile companii producatoare de sisteme flexibile de fabricație care

realizează diferite operații de fabricație ca: asamblare, dezasamblare, prelucrare, transport și

Page 20: Organizare Linii Roboti

20

manipulare sunt reprezentate de General Motors, Cincinnati Milacron, Westinghouse și

General Electric acestea dezvoltă acest domeniu, ramânând ca lideri importanți pe piața de

echipamente industriale. Cu toate acestea există un număr mare de intreprinderi mici care

dezvoltă categorii de roboți care deservesc procesele de fabricație, în special roboți de

serviciu, în plină dezvoltare fiind companiile iRobot, Mobile Robotic și Evoltion Robotics.

Cele două mari companii producatoare de SFF și roboți care le deservesc, din Europa sunt

ABB și Kuka. Peste 50% din nivelul cercetării, dezvoltării și producției, al companiei ABB,

este reprezentat de dezvoltarea structurilor robotice, al echipamentelor și sistemelor de

automatizare necesare roboților și liniilor flexibile de fabricație.

Un al producător important din domeniul roboților care deservesc procesele de fabricație

flexibilă este compania FANUC, acesta produce roboți și echipamente ce intră în alcătuirea

acestora, sisteme flexibile de fabricației pentru diferite procese, celule de fabricație și mașini

cu CNC. FANUC reprezintă 17% din piața roboților industriali din Japonia, 16% din Europa

și 20% din America de Nord. Următoarele companii după FANUC sunt Kawasaki și

Yaskawa, este menționată și compania SIEMENS din Europa care reprezintă cel mai puternic

competitor al acestora. Spre deosebire de aceste companii care deservesc mediul industrial,

sunt prezente și companiile care dezvoltă servicii robotizate, companii precum Sony, Fujitsu

și Honda. În Europa cel mai mare procent de procese flexibile din cadrul fabricație flexibilă îl

reprezintă industria auto, industria din Japonia este favorizată de producția de echipamente și

componente electronice cât și de integrarea de sisteme flexibile de fabricație.

Printre producători de sisteme robotizate, echipamente și utilaje flexibile se numără și

fabricanţi de celule flexibile de fabricaţie. În Europa reprezentant este compania FASTEMS

din Finlanda. Aceasta produce celule robotizate modulare pentru deservirea maşinilor-unelte,

celule de prelucrare prin aschiere şi celule personalizate cu diferite scopuri, acestea permit o

creştere a gradului de utilizare al maşinilor-unelte pentru strunjire cu CNC, centrelor de

prelucrare sau a altor maşini unelte.

Alte companii cu prestigiu ce realizează celule flexibile robotizate pentru alte operaţii de:

debavurare, polizare, rectificare, şlefuire, lustruire, curăţire sau netezire, se enumeră:

compania MAPE cu sediul în Grenoble, Franța, produce celule flexibile de fabricaţie

robotizate pentru realizarea de procese de polizare, debavurare şi de superfinisare. Celulele

flexibile, sunt dotate cu roboţi antropomorfi cu 6 grade de libertate şi sarcina utilă cuprinsă

între 5 şi 150 Kg. Pentru a lucra cu piese/componente portabile, MAPE a dezvoltat utilaje în

vederea construirii de celule flexibile robotizate modulare, acestea fiind dotate cu sisteme de

vedere şi captare cu laser care permit recunoaşterea pieselor înainte de şlefuire-lustruire sau

rectificare. Compania KUKA din Germania este recunoscută prin roboţii industriali ce

Page 21: Organizare Linii Roboti

21

operează în diverse celule flexibile de fabricaţie, dar şi prin echipamente-le de prelucrare în

celule şi softurile adecvate acestor operaţii, acesta devenind foarte prestigioasă în acest

domeniu. Compania STARMATIK cu sediul în Treviso, Italia, produce celule flexibile de

fabricaţie, modulare, pentru rectificarea şi lustruirea pieselor din oţel, cu roboţi antropomorfi

cu 6 axe sau cu roboţi cartezieni.

2.3 Concluzii

În prezent, concurența și cerințele ridicate privind calitatea pentru o mare varietate de

produse a dus la creșterea rolului sistemelor de producție și mai ales ale proceselor pe care

acestea le îndeplinesc. Sistemele flexibile de fabricație sunt compuse în prezent din elemente

dinamice și adaptive care impun utilizarea eficientă a tuturor resurselor, cu toate acestea

anumite procese de fabricație, cum ar fi procesul de dezasamblare mai necesită modificări

majore privind adaptibilitatea și flexibilitatea acestuia. Introducerea structurilor robotice, a

sistemelor de conducere distribuite, optimizarea utilajelor, etc. joacă un rol important în

optimizarea întregului ansamblu de fabricație. În conceptul producției actuale nu s-a modificat

esențial rolul și locul sistemelor de fabricație, optimizarea proceselor de fabricației existente

fac ca un proces să devină competitiv.

Pornind de la necesitatea îmbunătățirii performanțelor proceselor tehnologice de asamblare,

prin modernizarea tehnologiilor de montaj, se pot asigura creșteri importante ale

productivității, în condițiile îmbunătățirii substanțiale ale calitătii. Consecința directă se

reflectă asupra ciclului de viață al produselor sau de apariția accidentală a unui defect al

produsului sau piesei ce intră în componența sa, care impune reutilizarea acestora, acest ciclu

presupune introducerea unor sisteme de dezasamblare sau optimizarea unei structuri de

asamblare ale aceleași game de produse în vederea dezasamblării cu aceleași utilaje.

Detalierea teoretică și practică în vederea optimizării unui sistem flexibil de fabricație care

poate să execute atât procese de asamblare și dezasamblare cu aceleași utilaje impune

parcurgerea unor etape de concepere, realizare și implementare a unei structuri capabile să

execută două tipuri de sarcini cu aceleași utilaje. În acest context subiectul tezei tratează

soluții noi aplicabile sistemelor flexibile de asamblare, în vederea optimizării acestora în

cadrul procesului de dezasamblare precum și integrarea structurilor robotice în vederea

creșterii flexibilității și extinderii anumitor sarcini din cadrul procesului tehnologic.

Page 22: Organizare Linii Roboti

22

Capitolul 3

Contribuții privind analiza liniilor flexibile de fabricație deservite de roboți

3.1 Introducere

3.2 Structura unui SFF

3.3 Funcțiile sistemelor flexibile de fabricație

3.4 Conducerea sistemelor flexibile de fabricație

3.5 Performanțele SFF

3.6 Optimizarea sistemelor flexibile de fabricație

3.7 Sistemul flexibil de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann

3.8 Sistemul flexibil de prelucrare FESTO MPS-200

3.9 Platforma mobilă Pioneer P3-DX

3.10 Concluzii

Acest capitol este dedicat analizei și descrierii aspectelor importante privind componența și

caracteristicile liniilor flexibile de fabricație [39], [42], [43 ], [44], [45]. Detalierea lor se

realizează în cadrul a trei secțiuni principale. În prima secțiune se analizează o structură

clasică de sistem flexibil de fabricație în conformitate cu literatura de specialitate, urmărind

ca, în secțiunea următoarea să se particularizeze structura clasică pe un proces de asamblare,

dezasamblare și prelucrare, procese care pot fi deservite de un robot mobil echipat cu

manipulator. Ultima secțiune este dedicată concluziilor prin care se pun în evidență

contribuțiile privind analiza unei structuri flexibile de asamblare și deservirea acesteia în

cadrul procesului de dezasamblare cu ajutorul un robot mobil echipat cu manipulator.

3.1 Introducere

Un sistem flexibil de fabricație reprezintă totalitatea mijloacelor, utilajelor, echipamentelor

și a relațiilor dintre acestea, capabile să rezolve o sarcină sau un ansamblu de sarcini de

fabricație. Conceptul de SFF a fost proiectat şi dezvoltat pentru fabricarea de produse diferite,

în loturi mici sau medii.

În Fig. 3.1 este prezentat schema bloc a unui SFF (asamblare/dezasamblare) clasic deservit

de roboți, acesta este alcătuit din următoarele blocuri funcționale:

Page 23: Organizare Linii Roboti

23

− robot industrial necesar operațiilor de manipulare (necesită precizie, sistem de control

al traiectoriei și sistem de senzori și traductoare).

− robot de transport (necesită sistem de control al traiectoriei sau sistem de ghidare,

sistem de senzori de poziție și navigație)

− scule (instrumente) de montare/demontare/prelucrare necesare roboților industriali sau

celulelor de fabricație.

− sistem de stocare componente și/sau subansamble necesare asigurării unui flux

continuu de asamblare/dezasamblare. Sunt incluse și magaziile de stocare componente

dezasamblate.

Fig. 3.1 Sistem flexibil de asamblare/dezasamblare în variantă clasică, deservit de roboți

− sistem de transport (benzi transportoare) necesare transportului de la o celulă flexibilă

la alta a componentelor sau subansamblelor;

− sisteme (celule) flexibile echipate cu mașini-unelte necesare operației de

asamblare/dezasamblare sau prelucrare;

− sistem de senzori și traductoare necesar SFF cât și roboților de transport și

manipulare;

− sistem de comandă și control local sau distribuit interconectat cu un sistem de

monitorizare;

Page 24: Organizare Linii Roboti

24

Pornind de la obiectivele impuse şi de analiză a SFF privind realizările teoretice şi

experimentale din domeniul industial se prezintă în acest capitol sistemul flexibil de

asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann deservit de un robot mobil Pioneer P3-DX

echipat cu un manipulator robotic Pioneer 5-DOF și un sistem flexibil de prelucrare FESTO

MPS-200.

3.2 Structura unui SFF

Structurile sistemelor flexibile de fabricație sunt direct legate de stabilitatea ierarhizării pe

nivele a acestor unități. Până în prezent nu apare un accord unanim în această privință, în

continuare fiind prezentate structurile corespunzătoare unui număr de patru nivele (Fig. 3.2):

a. Nivelul I (SFF1): la acest nivel se găsește cea mai mică unitate cu funcții de fabricație

autonome, aceasta fiind o mașină-unealtă flexibilă, multifuncțională, respectiv un echipament

care concentrează un număr mare de operații cu prelucrări diferite, caracterizată de:

- procentul de dotare cu comandă numerică;

- posibilități de prelucrare multiple;

- prezența unui dispozitiv de înmagazinare scule, dispozitiv care nu influențează

procesul tehnologic și la care depozitarea temporară a sculelor este efectuată

codificat;

- schimbarea și transferul automat al sculelor;

b. Nivelul 2 (SFF2): intervine celula de fabricație flexibilă (CFF) în care sunt concentrate

mai multe mașini-unelte cu comandă numerică, de regulă 2, ..., 4 mașini, deservite de un robot

industrial, tot ansamblu fiind controlat de un calculator (sau automat programabil (AP)) care

asigură întreaga funcționare a celulei. Celula flexibilă poate asigura prelucrarea integrală

automată a unor produse sau/și piese diferite (componente ale unei clase stabilite în prealabil)

având un grad de flexibilitate rigicat.

c. Nivelul 3 (SFF3): se găsesc sistemele flexibile, compuse de regulă din mai multe celule

flexibile, legate prin dispozitive de transport și manipulare. În cadrul acestor sisteme de la

acest nivel se pot deosebi mai multe tipuri de subnivele (sau subsisteme). Astfel pentru

sistemul de transport pot fi prevăzute transportoare cu deplasarea semifabricatelor într-o

singură direcție în cadrul sistemului, acestea fiind comandate din calculatorul central de

comandă și ca urmare semifabricatele sau piesele sunt paletizate urmând a fi deplasate la orice

stație de prelucrare și în orice ordine ceea ce deschide largi posibilități de optimizare a

funcționării întregului ansamblu. Transportul pieselor poate fi efectuat și prin intermediul

carucioarelor autopropulsate, în multe cazuri acestea sunt comadate prin diverse metode

(cabluri pilot amplasate în pardoseală etc.).

Page 25: Organizare Linii Roboti

25

Fig. 3.2 Organizarea ierarhică din cadrul unui SFF

Preluarea semifabricatelor și pieselor de pe dispozitivele de transport, alimentarea

mașinilor-unelte și readucerea pieselor (după prelucrare) pe dispozitivele respective sunt de

regulă realizate de manipulatoare, roboți industriali și de mecanisme de paletizare (așezare și

fixare pe patele) sau de depaletizare (desprinderea de pe palete). În cazul sistemelor de la

nivelul 3 este prevăzută posibilitatea unor activități suplimentare (în raport cu cele executate

la nivelele 1 și 2: manipulare, transport, alimentare, prelucrare, evacuare piese prelucrate,

schimarea sculelor, supravegherea instalatiei etc.) cum sunt cele de testări automate de

pregatirea fabricației sau de comandă a aprovizionării cu materiale.

d. Nivelvl 4 (SFF4): La acest nivel intervin totalitatea mijloacelor tehnice și persoanele

necesare pentru realizarea aprovizionării, depozitării, planificării de lungă durată, proiectării

constructive și tehnologice a produselor și fabricației propriu-zise.

Prezentarea structurilor și nivelelor de organizare are în vedere fluxurile de obiecte

(semifabricate, piese, scule) și utilajele necesare prelucrării, manipulării și transportului, în

cadrul acestor structuri intervenind și depozitele, dispozitivele de control, de întreținere și

reparare etc., care pot fi realizate cu funcționare automată.

3.3 Funcțiile sistemelor flexibile de fabricație

Structura generală a unui SFF, prezentată sub forma schemei bloc (Fig. 3.1) permite

evidențierea funcțiilor generale ale sistemului:

Page 26: Organizare Linii Roboti

26

- Funcția de prelucrare automată a pieselor sau subansamblelor;

- Funcția de depozitare, transport și manipulare automată;

- Funcția de comandă automată a tuturor componentelor sistemului și de supraveghere,

control și diagnostic automat;

Funcția de prelucrare automată se realizează în cadrul subsistemului tehnologic al SFF,

având în componență stațiile (celule) de lucru, mijloacele de manipulare a pieselor și sculelor.

Realizarea acestei funcții presupune alimentarea automată cu piese și scule a mașinii-unelte,

prelucrarea propriu-zisă în comandă numerică și eventual optimizarea procesului de comandă

pe mașina-unealtă. Pot fi incluse aici și dispozitivele de asamblare/dezasamblare, unele dintre

acestea având funcții speciale.

Funcția de depozitare, transport și manipulare automată se referă la fluxul automat al

sculelor, pieselor, componentelor și subansamblelor necesare SFF și care includ mai multe

funcții parțiale:

a. înmagazinarea automată a pieselor, sculelor, dispozitivelor și materialelor auxiliare;

b. identificarea și livrarea în sistem a piesei sau subansamblelor în mod automat;

- transportul automat al pieselor, sculelor, dispozitivelor și materialelor auxiliare

între depozite și stațiile de lucru. Condiția principală în funcționarea subsistemului de

depozitare și transport este ca transferul materialelor să se efectueze totdeauna la locul

și momentul potrivit;

- manipularea pieselor, subansamblelor, sculelor și dispozitivelor în depozite și între

stațiile de lucru;

Funcția de comandă, monitorizare, control și diagnostic dintr-un SFF este realizată de

subsistemul informațional prin fluxul informațional care se transmite în 2 sensuri: sensul

direct, al informațiilor de comandă și sensul invers, al informațiilor de monitorizare, control și

diagnostic.

Funcția de comandă automată se realizează cu ajutorul unuia sau mai multor AP în diverse

configurații, centralizat sau distribuit, sau calculatoare de proces ce lucrează în timp real sau

unități locale de comandă (echipamente CNC, AP la sistemele de manipulare și transport,

microcalculatoare pentru comanda depozitelor automate etc.). Programele de calculator,

furnizează întregului sistem informațiile necesare pentru comanda procesului de prelucrare și

pentru comanda producției (comanda depozitelor de piese și scule, comanda sistemului de

transport, etc.).

Informațiile pentru realizarea acestor subfuncții sunt obținute din sistem cu ajutorul unor

traductoare, senzori, aparate de măsură etc. și se transmit în sens invers, către calculatorul de

proces, AP sau microcalculatorului local.

Page 27: Organizare Linii Roboti

27

3.4 Conducerea sistemelor flexibile de fabricație

Structurile și nivelele de organizare sunt puternic corelate cu nivelele de comandă și

control, acestea se realizează sub forma unei rețele de echipamente (centralizate sau

distribuite) de conducere care permit legarea într-un singur sistem a tuturor echipametelor

(AP, calculatoare etc.) care comandă mașinile-unelte, roboți industriali, sistemul de

manipulare, transport și depozitare a pieselor, subansamblelor etc.

Structura generală a subsistemului de comandă al SFF se distribuie pe nivele ierarhice,

numărul acestora depinzând de mărimea SFF, de domeniul de aplicare și de numărul

funcțiilor de fabricație flexibilă integrate în sistem.

Fig. 3.3 Erarhizarea sistemului de conducere a unui SFF

Corespunzător SFF, la care toate funcțiile ilustrate în Fig. 3.1 sunt automatizate, structura

generală a subsistemului de comandă se prezintă ca o structură distribuită pe patru nivele (Fig.

3.3). La partea inferioară a structurii de comandă (Nivelul 1) se află echipamentele industriale

de comandă a mașinilor-unelte, roboților industriali, precum și echipamentele de comandă

locală a depozitelor și sistemelor de transport. La nivelul ierarhic 2 se află AP (sau

calculatorul de conducere locală) a fabricației care realizează conducerea echipamentelor din

nivelul inferior și transmiterea informațiilor către nivelul superior. La acest nivel se realizează

diagnosticarea instalațiilor și echipamentelor de lucru dar în unele cazuri și planificarea

producției la nivel de celulă de fabricație.

Page 28: Organizare Linii Roboti

28

La nivelele ierarhice 3 și 4 se realizează proiectarea produselor, pregătirea și planificarea

fabricației, aceste nivele ierarhice putând funcționa și independent. Pentru realizarea unui

concept de produs finit, sistemele de la nivelele inferioare sunt conectate la nivelele

superioare, acestea fiind conectate la o structura de procesare de capacitate mare, care

realizează automat funcțiile de proiectare a tehnologiei de prelucrare și elaborare a

programelor (CAM – Computer Aided Manufacturing), de planificare a prelucrărilor și a

producției (CAP – Computer Aided Planning), de control și supraveghere a proceselor și

subsistemelor (CAQ – Computer Aided Quality) și de întreținere (CAS – Computer Aided

Service).

La nivelul 4 se află un calculator care realizează funcțiile de concepție și de proiectare

constructivă a produselor (CAD – Computer Aided Design), de analiză a formei și structurii

produselor și de rentabilizare (CAE – Computer Aided Engineering) și de planificare

strategică (PS) etc.).

Structura generală a subsistemelor de comandă în SFF prezentată în Fig. 3.4 este una

generală, care să fie aplicabilă pentru orice sistem flexibil de fabricație. În funcție de gradul

de complexitate al funcțiilor ce se realizează în cadrul SFF și în funcție de modul cum se

organizează activitățile pe diferite nivele ierarhice apar modificări, unele dintre nivele putând

chiar să nu existe.

Fig. 3.4 Structura sistemului de conducere și informațiile vehiculate

3.5 Performanțele SFF

În cazul planificării producției, cu deplasări ale componentelor/pieselor sau a

echipamentelor de transport, operații de manipulare sau fabricație și durate ale proceselor

tehnologice cu timpi de asteptare la stocuri (de componente sau subansamble) intermediare se

obțin indici de performanță, relativ reduși în cadrul SFF. În acet sens sunt edificatoare două

Page 29: Organizare Linii Roboti

29

cifre, reprezentand valori medii, publicate într-un raport din anul 1975, referitor la

productivitatea din SUA, în comparație cu cea din alte state industrializate:

din tot timpul consumat pentru a produce o piesa numai 5% este cheltuit de celula de

fabricație;

din tot timpul consumat de celula de fabricație, numai 1,5% este folosit pentru

prelucrarea efectivă;

Prima cifra arată că 95% din timpul consumat pentru fabricarea sau prelucrarea unei piese

este cheltuit pentru manipulare și transport semifabricate sau piese, pentru așteptări alimentare

stocuri (magazii), pentru prelucrare și procesare. În cazul sistemelor flexibile de fabricaţie,

timpul efectiv de lucru ajunge la 50-85% din totalul timpului de lucru concomitent cu o

creştere a gradului de utilizare a capacităţii de producţie. Din acestă constatare rezultă că

indicele de performanță aferent eficienței utilizării celulei de fabricatie este foarte scăzut,

existânt astfel posibilități de îmbunătatire a performanțelor prin planificarea task-urilor

procesului de fabricație și mărirea flexibilității SFF prin introducerea de echipamente care

îndeplinesc mai multe sarcini. Pentru aprecierea eficienței unui mod de organizare a

fabricației pot fi considerate valorile a două tipuri de variabile care caracterizează procesele

de producție flexibilă în dinamica lor: variabile referitoare la debite ale produselor care se

găsesc în curs de prelucrare (variabile denumite “fluxuri”) și variabile referitoare la acumulări

intermediare de produse parțial prelucrate, aflate în stare de stagnare (variabile denumite

uneori “nivele”). Cu cât raportul dintre dintre valorile medii ale fluxurilor și nivelurior este

mai mare cu atât este mai ridicată eficiența planificării de fabricație, de aceea unul dintre

obietivele principale ale perfectionării organizării fabricației este legat de raporul mentionat și

de metodele abordate de planificare a task-urilor.

Dacă fabricația este astfel proiectată și organizată încât prin calcule corespunzatoare să se

determine cantitățile maxime de material, semifabricate și piese care se pot găsi un timp cât

mai mare în stadiul de prelucrare, deplasare sau transport cu stabilirea succesiunilor și

traseelor optime din punct de vedere al micșorării cantităților stocate intermediare și a

duratelor de stagnare, atunci rezultă o creștere semnificativă a raportului dintre fluxuri și

niveluri și a eficienței planificării fabricației. Introducerea de roboți cu funcții multiple, duce

la îmbunătățirea timpului de prelucrare și devine semnificativ în raport cu durata ciclului total

de fabricație.

3.6 Optimizarea sistemelor flexibile de fabricație

O prima etapă în optimizarea SFF o constituie conducerea și optimizarea fluxurilor de

activităţi (operații) care implică două faze: planificare fluxurilor şi execuţia acestora.

Page 30: Organizare Linii Roboti

30

Pentru sistemele flexibile de fabricație trebuie găsite metode adecvate de planificare;

acestea trebuie să contribuie la evitarea acţiunilor de blocare şi conflictuale. Planificarea în

SFF se poate descrie ca o abordare a coordonării, în care din faza de proiectare a secvenţei de

acţiuni pe care le execută un utilaj care realizează o anumită operație trebuie să se ţină seama

de interacţiunile dintre utilajele din componența SFF. Această abordare trebuie să permită

sistemului de planificare a operațiilor să construiască un plan care să conţină detalii ale tuturor

operațiilor şi interacţiunilor viitoare. În acest fel se realizează propriile scopuri şi se

întrepătrunde execuţia operațiilor din SFF cu mai multe etape de planificare şi re-planificare.

Varianta cea mai des utilizată de optimizare a SFF în cazul sistemelor centralizate, o

reprezintă planificarea în spaţiul stărilor, pentru cazul sistemelor descentralizate în care o

parte din operații se împart unor utilaje care deserves SFF, se poate utiliza, planificarea în

spaţiul planurilor care poate furniza soluţii adecvate.

Dezvoltarea unui algoritm de planificare a operațiilor într-un mediul de fabricaţie flexibil

prezintă o mare dificultate cauzată de anumite aspecte de natură practică. De exemplu, un

produs are deja un plan de fabricație dezvoltat de proiectant şi deci putem vorbi de o

planificare offline a operațiilor de fabricație deja efectuată și cunoscută în prealabil.

Planificarea offline a operațiilor va continua cu o planificare online în care planul dezvoltat

este completat astfel încât să fie pregătit pentru fabricație.

O alta etapă de optimizare a SFF o reprezintă creșterea gradului de flexibilitate a

echipamentelor, dezvoltarea și perfecționarea utilajelor pentru a putea executa mai multe

operații. Prin mărirea gradului de flexibilitate se reduc timpi în care produsul pe linia de

fabricație execută diverse operații care necesită timp (transport, manipulare, etc.).

3.7 Sistemul flexibil de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann

Structura sistemului flexibil de asamblare/dezasamblare HERA Horstmann este alcătuită

din mai multe module (Fig. 3.5):

a. Stuctura hardware:

5 stații (celule) de prelucrare și un depozit de produse finite

sistem de transport dintre stațiile de prelucrare de tip benzi transportoare

sistem de manipulare și depozitare de tip lift

Page 31: Organizare Linii Roboti

31

Fig. 3.5 Sistemul flexibil de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann

Stațiile de prelucrare S1, S2, S3 și S4 conform Fig. 3.5 și Fig. 3.6, prezintă câte o magazie

de piese, în fiecare magazie găsindu-se un alt tip de componentă care intră în alcătuirea

produsului final (Fig. 3.7). Fiecare stație depune (prelucrează) câte o piesă.

Fig. 3.6 Stații de prelucrare (depunere) și componentele aferente acestora

Depunerea unei piese pe banda transportoare (Fig. 3.8) se realizează prin intermediul unor

elemente de execuție de tip piston pneumatic, actionat de un sistem pneumatic. Fiecare stație

este echipată cu traductori de poziție, pentru o poziționare precisă în dreptul fiecarei magazii.

Stația S1 conține în magazie piesa P1, denumită și palet, acesta are rolul de a transporta

celelalte piese pe banda transportoare.

Page 32: Organizare Linii Roboti

32

Fig. 3.7 Produs final

Paletul are în componența sa șase discuri metalice dispuse în ambele părți laterale, acestea

au rolul de a transmite poziția paletului pe banda transportoare prin identificarea numărului de

discuri de către traductoarele de poziție. Stația S2 conține un corp dreptunghiular prevăzut cu

o deschizătură în partea superioară și 2 deschizături în parțile laterale. În partea superioară se

montează la stația S3, piesa P3, denumită și capac, aceasta se prezintă în două forme

constructive, cu margină ascuțită sau cu margine rotundă. La stația S4 se montează piesa P4,

denumită și cilindru, în partile laterale. Această stație mai conține și o altă magazie de

depozitare a pieselor P4, în momentul în care, la asamblare s-a produs o eroare sau aceasta nu

a fost correct executată, cilindul cade automat în acestă magazie.

Fig. 3.8 Sistem de transport de tip bandă transportoare

Stația S4 mai conține un sistem de testare a produsului final (Fig. 3.9), înainte ca acesta să

fie transportat și depozitat în depozitul D. În funcție de testarea efectuată, stația S4 transmite

date despre produs sistemului de conducere, acesta selectează locația unde va fi depozitat noul

produs. Testarea este efectuată cu ajutorul a trei traductoare, două dintre ele verifică dacă

piesa P4, este din material metalic sau plastic, iar cel de-al treilea traductor verifica piesa P3.

Page 33: Organizare Linii Roboti

33

Fig. 3.9 Stația de testare

Stația S5 (Fig. 3.9) din cadrul sistemului flexibil de asamblare/dezasamblare, are rolul de a

efectua o dezasamblare parțilă a unui produs din depozit, mai exact efectuează dezasamblarea

piesei P4. Dezasamblarea este realizată cu ajutorul a două pistoane pneumatice, piesa

dezasamblată cade automat în magaziile aferente fiecarui piston.

Fig. 3.10 Stația de scoatere a bolțurilor în cadrul operației de dezasamblare

Depozitul D are rolul de a stoca produsele finite, în 8 locații. Depozitul este compus dintr-

un sistem de manipulare de tip lift, care ridică produsul de pe banda transportoare și îl

poziționează în locația corespunzătoare. Liftul efectuează atât operații de stocare în depozit

cât și operații de scoatere din depozit.

Page 34: Organizare Linii Roboti

34

Fig. 3.11 Depozit de produse finite

b. Structura software: este împarțită în echipamente de automatizare și program de

conducere.

Structura sistemului de automatizare (Fig. 3.13) este de tip distribuită și este formată dintr-

un AP SIEMENS Simatic S7-300 cu procesor din seria CP 314C-2 DP și modul de

comunicație SIEMENS CP 343-2. Acesta se conectează pe magistrala PROFIBUS DP care

conectează modulele auxiliare (MA) de interfațare I/O de tip SIEMENS ET200S-IM 151-1

distribuite pe fiecare dintre stațiile sistemului flexibil de asamblare/dezasamblare. Fiecare din

cele 6 module SIEMENS ET200S-IM 151-1 prezintă module de I/O digitale și analogice,

acestea preluând semnale provenite de la traductoare și transmițând comenzi elementelor de

execuție.

Fig. 3.12 Sistem de automatizare stație flexibilă HERA & Horstmann

Page 35: Organizare Linii Roboti

35

Pe magistrala PROFIBUS DP este conectat un terminal de tip panou operator SIEMENS

Simatic HMI TP 177, prin intermediul căruia se poate vizualiza starea sistemului flexibil și se

poate pune în execuție un proces de asamblare sau dezasamblare.

Fig. 3.13 Arhitectura sistemului de automatizare al liniei flexibile de asamblare/dezasamblare

HERA & Horstmann

3.8 Sistemul de prelucrare FESTO MPS-200

Sistemul mecatronic FESTO MPS-200 reprezintă o linie flexibilă didactică de prelucrare,

sortare și depozitare. Aceasta este compusă din 4 stații (celule), fiecare realizând operații

diferite.

Fig. 3.14 Sistem flexibil de fabricație FESTO MPS-200

Page 36: Organizare Linii Roboti

36

Structura sistemului flexibil FESTO MPS-200 este alcătuită din următoarele stații:

− Celulă de sortare (Fig. 3.15): preia componenta prelucrată de la stația anterioară cu

ajutorul unui manipulator axial echipat cu gripper pneumatic, după ce a fost supusă unui test

de culoare. Dacă culoarea diferă față de cea corectă, sistemul pneumatic preia piesa și o

depune într-o magazie alăturată. Magazia de componente este compusă din două parți.

Fiecarei parți i se atribuie o piesă de o anumită culoare. Dacă piesa a trecut testul de culoare,

aceasta nu va mai fi stocată în magazie, sistemul de manipulare axial o depune într-o locație a

stației următoare.

Fig. 3.15 Stație de sotare

− Celulă de prelucrare (Fig. 3.16): aceasta execută două operații distincte, una de găurire

și cealaltă de șlefuire a componentei provenite de la stația de testare și sortare. Celula de

prelucrare prezintă un sistem de acumulare de tip masă rotativă a șase piese. Prin fiecare

rotație a sistemului rotativ se poziționează câte două piese simultan pentru a fi prelucrate.

Operațiile de găurire și alezare se execută simultan de către 2 mașini-unelte. După terminarea

ambelor prelucrări a unei piese sistemul de acumulare rotativ se poziționeză în dreptul

următoarei stații. Celula de prelucrare este echipată cu un sistem de senzori de proximitate

pentru o poziționare precisă în dreptul celor două mașini-unelte.

Page 37: Organizare Linii Roboti

37

Fig. 3.16 Stație de prelucrare

− Celulă de acumulare (de tip buffer) (Fig. 3.17): are rolul de a prelua și stoca piesele

provenite de la stația de asamblare. Poate stoca un număr de 5 piese, care vor fi trimise

individual către stația următoare la anumite intervale de timp. Acestă celulă este echipată cu

un sistem de senzori pentru monitorizarea a nivelului de încărcare, un sistem pneumatic de

oprire/eliberare piese.

Fig. 3.17 Stație de acumulare piese asamblate

− Celulă de depozitare (Fig. 3.18): în urma procesului de sortare sunt selectate ordinea și

locația unde vor fi depozitate produsele finale. Sortarea produselor este realizată cu ajutorul

unui sensor de culoare. Sistemul de depozitare este compus din 3 magazii în care fiecărei

magazii îi sunt atribuite produse de o anumită culoare. Depozitarea produselor se face cu

Page 38: Organizare Linii Roboti

38

ajutorul unui manipulator axial echipat cu un gripper pnematic, care preia produsul de pe

banda transportoare a stației anterioare și o depune în depozit. Manipulatorul axial este

controlat cu ajutorul unui controller MTR-DCI-42S. Celula de depozitare reprezintă ultima

stație din cadrul sistemului flexibil de fabricație FESTO MPS-200 având o capacitate de

stocare de 18 produse prelucrate.

Fig. 3.18 Stație de depozitare

Structura sistemului de automatizare (Fig. 3.19) este de tip locală pe fiecare stație și este

compusă dintr-un AP SIEMENS Simatic S7-300 cu procesor din seria CP 312C-2 DP și

module auxiliare de interfațare I/O distribuite pe fiecare dintre stațiile sistemului flexibil.

Fiecare din cele 4 AP prezintă module de I/O digitale și analogice, acestea preluând semnale

provenite de la traductoare și transmițând comenzi elementelor de execuție.

Stația de depozitare este echipată cu un controller necesar manipulatorului axial și un

modul de comunicație care realizează interfața dintre controler și AP. Sistemul de

automatizare controlează atât sistemul de senzori și traductoare cât și elementele de execuție

de tip electric și pneumatic.

Page 39: Organizare Linii Roboti

39

Fig. 3.19 Arhitectura sistemului de automatizare al liniei flexibile de prelucrare

FESTO MPS-200

3.9 Platforma mobilă Pioneer P3-DX

Platforma mobilă Pioneer P3-DX (Fig. 3.20) face parte dintr-o familie de roboți mobili

produși de compania MOBILE ROBOTS. În aceasta familie intrând roboți Pioneer 1, Pioneer

AT, Pioneer 2-DX, și multi alți. Aceste platforme mobile de dezvoltare și cercetare au în

comun arhitectura și software-ul, fiind echipate cu sistem de conducere pe 2 sau 4 roți.

Fig. 3.20 Robot mobil Pioneer P3-DX

Pioneer P3-DX este dotat cu sistem de conducere onboard, devenind astfel un robot mobil

autonom. Spre deosebire de alti roboți, dimensiunea mică a platformei mobile Pioneer P3-DX

permite navigarea pe culoare înguste și spații aglomerate. Sistemul de conducere al robotului

Pioneer 3-DX foloseste două motoare de curent continuu, fiecare fiind echipat cu un encoder

Page 40: Organizare Linii Roboti

40

optic de înaltă rezoluție pentru o poziționare precisă și o sensibilitate ridicată la determinarea

vitezei.

a) b)

Fig. 3.21 Dimensiuni (mm) Pioneer P3-DX: a) vedere laterală; b) vedere de sus

Pioneer P3-DX poate urca în rampă cu o inclinație de maximu 25%, pe teren plan viteza

robotului mobil poate ajunge până la 1,6 m/s (5,76 km/h). Cântărește 9 kg cu un număr minim

de baterii. Aceste caracteristici îi permit să transporte o sarcină de pîna la 23kg. Robotul

mobil este echipat în parte frontală cu un sistem de senzori de tip de sonare. Cele 8 sonare au

rază de acțiune cuprinsă între 15cm și 5m. Poziționarea sonarelor este realizată prin

dispunerea a câte un sonar pe fiecare parte a robotului din cele 8 iar celelalte 6 în fața, situate

la un interval de 15𝑜 unul de celălat. Opțional poate dispune și de un inel de sonare în partea

din spate, cu aceeași configurație. Pe partea de control dispune de un calculator embedded

PC/104 și module de I/O prin care se pot conecta diverse dispozitive externe.

Fig. 3.22 Schema bloc a sistemului de conducere încorporat în Pioneer P3-DX

Manipulatorul robotic Pioneer 5-DOF Arm (Fig. 3.23) poate manipula obiecte până la 150g.

Pioneer 5-DOF Arm este alcătuit din:

− bază rotativă;

− 2 articulații mobile;

− o articulație pivotantă și rotativă;

− un gripper pivotant;

Page 41: Organizare Linii Roboti

41

Fig. 3.23 Manipulator robotic Pioneer 5-DOF Arm

Toate articulațiile cu exceptia gripperului pot pivota și roti cel putin 180𝑜 . El se poate

monta pe platforma mobila Pioneer P3-DX și poate efectua o gama largă de operații, având o

rază de acțiune de 50 cm de la baza rotativă până la vârful gripperului.

3.10 Concluzii

Principalele contribuţii rezultate în urma cercetărilor efectuate în cadrul prezentului capitol

au vizat, în mod deosebit, analiza sistemelor flexibile de fabricație din cadrul proceselor de

asamblare, dezasamblare și prelucrare pentru elaborarea unei noi structuri flexibile de

fabricație capabilă să îndeplinească sarcini multiple cu aceleași echipamente în cadrul

diferitelor procese de fabricație. Rezultatele analizei obținute au urmărit desevirea proceselor

flexibile de fabricație de o platformă mobilă echipată cu manipulator robotic capabilă să

îndeplinească două sarcini diferite, transport și manipulare. Ca rezultat al optimizării gradului

de flexibilitate al echipamentelor și introducerea structurii robotice care deservește linia

flexibilă de asamblare/dezasamblare, se poate evidenţia în Fig. 3.24 noua structură care

permite posibilitatea dezasamblării complete a unui produs care s-a asamblat cu aceleași

utilaje, dezasamblare deservită de o platformă mobilă echipată cu manipulator. Se evidenţiază

subsistemele flexibile de fabricație (prelucrare, transport, manipulare) care pot executa

operații de asamblare/dezasamblare și prelucrare distincte cu aceleași utilaje.

Cele mai importante contribuţii din cadrul acestui capitol sunt:

1. obținerea unei structuri optimizate de fabricație flexibilă care permite cu aceleași

utilaje efectuarea a două procese distincte: asamblare și dezasamblare;

Page 42: Organizare Linii Roboti

42

Fig. 3.24 Sistem flexibil de asamblare/dezasamblare în variantă conceptuală, deservit de

roboți mobile echipați cu manipulator robotic

2. introducerea unei platforme mobile echipate cu manipulator pentru deservirea liniei

flexibile în cadrul procesului de dezasamblare;

3. optimizarea sistemului de control și monitorizare prin introducerea sistemului

distribuit de conducere a platformei mobile echipată cu manipulator cât și a liniei

flexibile de asamblare/dezasamblare;

Page 43: Organizare Linii Roboti

43

Capitolul 4

Contribuții privind analiza și modelarea proceselor de fabricație pe liniile flexibile

deservite de roboți mobili

4.1 Introducere

4.2 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile HERA & Horstmann

4.3 Planificarea taskurilor aferente procesului de dezasamblare deservit de robot mobil

echipat cu manipulator

4.4 Modelarea conducerii liniei de asamblare/dezasamblare deservită de robot mobil

echipat cu manipulator cu ajutorul RP netemporizate în abordare SED

4.5 Modelarea conducerii liniei de asamblare/dezasamblare deservită de robot mobil

echipat cu manipulator cu ajutorul RP temporizate în abordare SED

4.6 Modelarea conducerii liniei de asamblare/dezasamblare deservită de robot mobil

echipat cu manipulator cu ajutorul RPH sincronizate

4.7 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile FESTO MP-200

4.8 Planificarea taskurilor aferente procesului de prelucrare al liniei flexibile FESTO

MPS-200

4.9 Modelarea conducerii liniei de prelucrare FESTO MPS-200 cu ajutorul RP

netemporizate în abordare SED

4.10 Concluzii

Principalul obiectiv urmărit în acest capitol este stabilirea de noi rezultate în modelarea

proceselor de fabricație pe liniile flexibile deservite de roboți mobili echipați cu

manipulatoare. Având în vedere structura particulară a liniei flexibile de

asamblare/dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, prezentată în

Capitolul 3, au fost utilizate mai multe abordări de modelare pentru a evidenția cu acuratețe

procesul real de fabricație. Diferite abordări de modelare au fost tratate în literarură în [40],

[41], [47], [48].

4.1 Introducere

În SFF se desfășoară evenimente asincrone paralele (paralelism în timp), denumite și

evenimente asincrone concurente. Întrucât aceste evenimente nesincronizate tind la atingerea

unui scop comun, cel al funcționării întregului ansamblu, aceste evenimente coincid la

intervalele de timp în care au loc [48], [49]. Asemenea evenimente asincrone paralele din SFF

Page 44: Organizare Linii Roboti

44

pot fi prelucrările simultane ale unor piese pe diverse stații (mașini-unelte), efectuate în acelaș

timp cu transpotul și/sau manipularea unor semifabricate (sau piese) pe (sau de pe) alte stații,

cu executarea unor diferite operații (de prelucrare, asamblare, dezasamblare etc.).

Evenimentele mentionate sunt asincrone, întrucât nu există un sistem de sincronizare a acestui

număr mare de evenimente. Un astfel de sistem nu ar putea fi realizat, ținându-se seama de

complexitatea SFF și de faptul ca evenimentele nu se desfasoară conform unor secvențe

prestabilite cu precizie, ci ca rezultat al unor condiționări succesive care nu au caracter de

invariabilitate, iar vitezele relative de desfasurare a evenimenelor nu pot fi dinainte cunoscute.

Existenta evenimentelor asincrone paralele impune tehnici complexe de modelare adoptate

pentru conducerea unui SFF iar numărul relativ redus de tehnici utilizate până în prezent a

fost determinat de acest inconvenient, precum și de cerintele impuse modelului: generalitatea

aplicării, simplitatea utilizării și fidelitatea reprezentării. Principalele tehnici de analiză și

modelare folosite în prezent și descrise pentru a evidentia SFF deservite de roboți prin

evenimentele asincrone paralele sunt rețelele Petri (RP).

Principalele obiective ale acestui capitol sunt:

− Analiza și modelarea dinamicii sistemului de asamblare și dezasamblare deservită de

roboți mobili a liniei flexibile HERA & Horstmann la apariția evenimentelor utilizând

RP clasice;

− Analiza și modelarea dinamicii sistemului de asamblare și dezasamblare deservită de

roboți mobili a liniei flexibile HERA & Horstmann la apariția evenimentelor a căror

durată este cuantificată și considerată în model utilizănd RP temporizate;

− Analiza și modelarea dinamicii sistemului de asamblare și dezasamblare deservită de

roboți mobili a liniei flexibile HERA & Horstmann în care se consideră atât aspectul

de SED dar și cel al variației continue a stării utilizând RP Hibride (RPH);

− Analiza și modelarea dinamicii sistemului de prelucrare FESTO MPS-200 la apariția

evenimentelor utilizând RP clasice;

4.2 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile HERA & Horstmann

În cadrul analizei și modelării liniei flexibile de asamblare/dezasamblare HERA &

Horstmann se introduc inițial ipoteze de funcționare a procesului de asamblare și

dezasamblare.

a. Analiza procesului de asamblare (Fig. 4.1): la pornirea liniei flexibile HERA &

Horstmann, se declanșează procesul de asamblare.

− inițial toate cele patru magazii aferente celor patru stații de asamblare sunt încărcate

cu piese;

Page 45: Organizare Linii Roboti

45

− la stația S1se declanșează primul proces de asamblare, prin plasarea unui palet P1 pe

banda transportoare în dreptul primei magazii. După plasarea paletului pe banda

transportoare acesta este transportat până în dreptul stației S2. După eliberarea

paletului stația S1 revine la starea inițială;

− când paletul P1 ajunge în dreptul stației S2 se pornește banda transportoare și paletul

este adus în dreptul magaziei de piese a stației S2 unde se montează corpul P2 pe

paletul P1. După operația de asamblare se transportă paletul P1 până la stația S3,

moment în care stația 2 revine la starea inițială;

− Când paletul P1 ajunge în dreptul stației S3 se pornește banda transportoare și paletul

este adus în dreptul magaziei de piese a stației S3 unde se montează capacul P3 pe

corpul P2. După operația de asamblare se transportă paletul P1 până la stația S4,

moment în care stația S3 revine la starea inițială;

− Când paletul P1 ajunge în dreptul stației S4 se pornește banda transportoare și paletul

este adus în dreptul magaziei de piese a stației S4 unde se montează cei doi cilindri P4,

cel de metal și respectiv cel de plastic în corpul P2. În cadrul stației S4 după montarea

celor doi cilindri P4 în corpul P2, paletul P1 trece printr-un control de calitate în care

se verifică cei doi cilindri, dacă sunt din material plastic sau metal. După operația de

testare se consideră că s-a terminat procesul de asamblare și a rezultat un produs care

este transportat până la stația următoare, moment în care stația 4 revine la starea

inițială;

− după efectuarea controlului de calitate la stația S4, produsl final este transportat către

magazia de stocare a produsului final;

b. Analiza procesului de dezasamblare deservit de robot mobil (Fig. 4.2): dacă se

constată că produsul final este rebut se declanșează procesul de dezasamblare. Dezasamblarea

este un proces accidental care se declansează atunci când produsul nu trece testul de calitate.

Un produs este considerat rebut dacă în componența sa are un cilindrul de metal și unul de

plastic sau ambi cilindri sunt de metal.

− din magazia de produse este readus pe banda transportoare a stației S5 produsul

considerat rebut;

Page 46: Organizare Linii Roboti

46

Fig. 4.1 Schema bloc a operațiilor de asamblare a unui produs

− când produsul de pe banda transportoare ajunge în dreptul stației S5 în care se găsesc

două pistoane pneumatice se efectuează operația de dezasamblare. Scoaterea celor doi

cilindri de metal sau plastic și metal se efectuează separat de către cele două pistoane

pneumatice. Cilindri scoși sunt depozitați în cele două magazii aferente pistoanelor

pneumatice. După scoaterea primului cilindru robotul mobil echipat cu manipulator

preia primul cilindru din magazie și îl transportă la magazia de cilindri aferentă stației

S4, după acestă operație se întoarce la magazia aferentă celui de-al doilea cilindru și

Page 47: Organizare Linii Roboti

47

efectuează aceeași operație, moment în care produsul este transportat pe banda

transportoare către statia S3 pentru următorul proces de dezasamblare;

− când produsul ajunge în dreptul stației S3 se efectuează operația de dezasamblare a

capacului P3 cu ajutorul robotului mobil echipat cu maniplator. După preluarea piesei

P3 de către manipulator, aceasta este transportată la magazia de capace aferentă stației

S3, moment în care produsul este transportat pe banda transportoare către stația S2

pentru următorul proces de dezasamblare;

− când produsul ajunge în dreptul stației S2 se efectuează operația de dezasamblare a

corpului P2 cu ajutorul robotului mobil echipat cu maniplator. După preluarea piesei

P2 de către manipulator, aceasta este transportată la magazia de corpuri aferentă stației

S2, moment în care produsul este transportat pe banda transportoare către stația S1

pentru următorul proces de dezasamblare;

− când produsul ajunge în dreptul stației S1 se efectuează operația de preluare a paletului

P1 cu ajutorul robotului mobil echipat cu manipulator. După preluarea piesei P1 de

către manipulator, aceasta este transportată la magazia de paleți aferentă stației S1,

moment în care se încheie procesul de dezasamblare iar linia flexibilă devine complet

reversibilă. După terminarea operației de dezasamblare robotul mobil se reîntoarce la

poziția inițială, fiind inițializat pentru următorul proces de dezasamblare iar linia

flexibilă este pregătită pentru o nouă asamblare;

Page 48: Organizare Linii Roboti

48

Fig. 4.2 Schema bloc a operațiilor de dezasamblare deservită

de un robot mobil a unui produs

4.3 Planificarea taskurilor aferente procesului de dezasamblare deservit de

robot mobil echipat cu manipulator

Conform ipotezelor descries în subcapitolul 4.2 în Fig. 4.3 și Fig. 4.4 sunt prezentate

zonele și traiectoriile pe care trebuie să le parcurgă platforma mobilă în decursul procesului de

dezasamblare. Traiectoriile sunt linii drepte pe care le parcurge robotul mobil echipat cu

Page 49: Organizare Linii Roboti

49

manipulator pentru a transporta la magaziile de depozitare piesele rezultate în urma operațiilor

de dezasamblare.

Fig. 4.3 Ciclul complet al robotului mobil echipat cu manipulator în procesul de dezasamblare

− 𝑅𝐿1, …, 𝑅𝐿

9 : reprezintă numărul și poziția locațiilor în care se găsește robotul mobil

echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare;

− 𝐷𝐿1 : reprezintă numărul și locația în care se dezasamblează cilindrul numărul 1;

− 𝐷𝐿2 : reprezintă numărul și locația în care se dezasamblează cilindrul numărul 2;

− 𝐷𝐿3 : reprezintă numărul și locația în care se dezasamblează capacul P3;

− 𝐷𝐿4 : reprezintă numărul și locația în care se dezasamblează corpul P2;

− 𝐷𝐿5 : reprezintă numărul și locația în care se dezasamblează paletul P1;

− 𝑊𝐿1 : reprezintă numărul și locația în care se depozitează cilindrul numărul 1;

− 𝑊𝐿2 : reprezintă numărul și locația în care se depozitează cilindrul numărul 2;

− 𝑊𝐿3 : reprezintă numărul și locația în care se depozitează capacul P3;

− 𝑊𝐿4 : reprezintă numărul și locația în care se depozitează corpul P2;

− 𝑊𝐿1 : reprezintă numărul și locația în care se depozitează paletul P1;

Fig. 4.4 Împărțirea pe sectiuni și zone a procesului de dezasamblare

Page 50: Organizare Linii Roboti

50

− 𝑍1, …, 𝑍9 : reprezintă numărul și zonele aferente fiecărei stații a liniei flexibile HERA

& Horstman pe care robotul mobil echipat cu manipulator trebuie sa le parcurgă în

cadrul procesului de dezasamblare;

Strategia de dezasamblare este bazată pe un graf de reprezentare a produsului asamblat în

care relațiile dintre componente sunt exprimate prin săgeti. Utilizand acest graf se elaborează

o planificare a taskurilor prin care se determină secvența în care componentele sunt

dezasamblate și transportate la magaziile de depozitare [36], [37], [38], [51], [52], .

Daca un produs final asamblat este declarat rebut, planificarea taskurilor furnizeză cea mai

buna secvență pentru dezasamblarea produsului. Se propune planificarea taskurilor din Fig.

4.5.

Fig. 4.5 Planificarea taskurilor pentru operația de dezasamblare deservită de un robot mobil

echipat cu manipulator

Page 51: Organizare Linii Roboti

51

4.4 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă

deservită de robot mobil echipat cu manipulator utilizând RP

netemporizate în abordare SED

O retea Petri este [53], [54] un cvintuplu, 𝑃𝑁 = (𝑃,𝑇,𝐹,𝑊,𝑀0) unde:

− 𝑃 = 𝑃1,𝑃2,… ,𝑃𝑛 este o mulțime finită de locații, unde:

𝑃 = 𝑃1,𝑃2,… ,𝑃𝑛 = 𝑃𝐴 𝑃𝐷 (4.1)

Unde,

𝑃𝐷 = 𝑃𝑎𝑖 𝑖=1,𝑛 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,𝑛 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,𝑛 (4.2)

− 𝑃𝑎𝑖 𝑖=1,𝑛 este mulțimea locațiilor aferente procesului de asamblare;

− 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,𝑛 este mulțimea locațiilor aferente procesului de dezasamblare;

− 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,𝑛 este mulțimea locatiilor pentru stările platformei mobile în timpul

procesului de dezasamblare;

− 𝑇 = 𝑇𝑎1,𝑇𝑎2,… ,𝑇𝑎𝑛 este o multime de tranziții, unde:

𝑇 = 𝑇1,𝑇2,… ,𝑇𝑚 = 𝑇𝐴 TD (4.4)

Unde,

𝑇𝐷 = 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,𝑛 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,𝑛 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,𝑛 (4.5)

− 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,𝑛 sunt tranzițiile pentru operațiile de asamblare;

− 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,𝑛 sunt tranzițiile pentru operațiile de dezasamblare;

− 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,𝑛 sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei mobile care deservește

procesul de dezasamblare;

− 𝐹 ⊆ 𝑃 × 𝑇 ∪ (𝑇 × 𝑃) este o mulțime de arce;

− 𝑊:F→ 1, 2, 3,… este o funcție de pondere a arcelor;

− 𝑀0:𝑃 → 1, 2, 3,… este o funcție de marcaj inițial;

− 𝑛 reprezintă numărul maxim de locații sau de tranziții asociate operaților de

asamblare, dezasamblare și operațiilor de deservire a liniei flexibile de un robot mobil;

Se poate spune:

a. Mulțimile 𝑃 și 𝑇 sunt disjuncte 𝑃 ∩ 𝑇 = ⌀ ;

b. Pentru a asigura obiectivul definiției de mai sus, mulțimile 𝑃 și 𝑇 satisfac condiția

𝑃 ∪ 𝑇 = ⌀ ;

Page 52: Organizare Linii Roboti

52

c. O structură de rețea Petri 𝑁 = (𝑃,𝑇,𝐹,𝑊) fară nici o specificație referitoare la marcaj

se poate nota cu 𝑁, notație care desemnează topologia rețelei;

d. O rețea Petri cu un marcaj inițial 𝑀0 se va nota prin (𝑁,𝑀0);

e. O rețea Petri cu un marcaj oarecare 𝑀 se va nota prin (𝑁,𝑀);

Fig. 4.6 Modelarea procesului de asamblare a unei componente pe linia flexibilă cu

RP netemporizate în abordare discretă

Fig. 4.7 Modelarea procesului de testare și depozitare a unui produs pe linia flexibilă

cu RP netemporizate în abordare discretă

Page 53: Organizare Linii Roboti

53

Fie 𝐹 mulțimea tuturor arcelor rețelei Petri 𝑁. Se definește mulțimea predecessor și mulțimea

successor a tranziției 𝑇 două mulțimi de poziție definite prin:

− ∗ 𝑇 = 𝑃 (𝑃,𝑇) ∈ 𝐹 este mulțimea tuturor pozițiilor de intrare ale lui 𝑇;

− 𝑇 ∗= 𝑃 (𝑇,𝑃) ∈ 𝐹 este mulțimea tuturor pozițiilor de ieșire ale lui 𝑇;

Se definește mulțimea predecesor și mulțimea succesor a poziției 𝑃 două mulțimi de tranziții

definite prin:

− ∗ 𝑃 = 𝑇 (𝑇,𝑃) ∈ 𝐹 este mulțimea tuturor tranzițiilor de intrare ale lui 𝑃;

− 𝑃 ∗= 𝑇 (𝑃,𝑇) ∈ 𝐹 este mulțimea tuturor tranzițiilor de ieșire ale lui 𝑃;

În Fig. 4.6 se prezintă modelarea unui singur proces de asamblare, în care, din magazia de

piese este preluată o componentă și prin operația de asamblare aceasta intră în componența

produsului. Astfel, se pot modela utilizând rețele Petri netemporizate un număr de 𝑛 stații de

asamblare, în adordare discretă. În Fig. 4.7 se prezintă modelarea unui proces de asamblare a

unei componente care este supusă unui test de calitate în vederea stocării produsului final pe

două criterii: produse bune (care au fost validate la testul de calitate) și produse cu defect

(care au fost invalidate la testul de calitate). La apariția unui produs declarat defect este

inițializat procesul de dezasamblare iar produsul este întors din magazia aferentă pe linia de

asamblare pentru a fi dezasamblat în vederea recuperării parților componente.

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5 și descrierea operațiilor din Fig 4.1 în Fig.

4.8 este prezentată RP netemporizată ce reprezintă modelul liniei flexibile HERA &

Horstmann în cadrul procesului de asamblare în abordare SED [54].

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑎1,𝑃𝑎2,… ,𝑃𝑎29 = 𝑃𝐴 (4.6)

Unde,

𝑃𝐴 = 𝑃𝑎𝑖 𝑖=1,29 (4.7)

− 𝑃𝑑𝑖 𝑖=1,29 este mulțimea locațiilor aferente procesului de asamblare;

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑎1,𝑇𝑎2,… ,𝑇𝑎17 = 𝑇𝐴 (4.8)

Unde,

𝑇𝐴 = 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,17 (4.9)

Page 54: Organizare Linii Roboti

54

− 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,𝑛 sunt tranzițiile pentru operațiile de asamblare;

− 𝑀0: 𝑃𝑎1 (reprezintă START proces de asamblare) este o funcție de marcaj inițial;

Fig. 4.8 Modelarea procesului de asamblare pe linia flexibilă HERA & Horstmann cu RP

netemporizate în abordare discretă

Page 55: Organizare Linii Roboti

55

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5 și descrierea operațiilor din Fig 4.1 în Fig.

4.9 este prezentată RP netemporizată ce reprezintă modelul liniei flexibile HERA &

Horstmann în cadrul procesului de dezasamblare parțială în abordare SED.

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑑1,𝑃𝑑2 ,… ,𝑃𝑑18 = 𝑃𝐷 (4.10)

Unde,

𝑃𝐷 = 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 (4.11)

− 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 este mulțimea locațiilor aferente procesului de dezasamblare parțială;

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑑1,𝑇𝑑2,… ,𝑇𝑑11 = 𝑇𝐷 (4.12)

Unde,

𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 (4.13)

− 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 sunt tranzițiile pentru operațiile de asamblare;

− 𝑀0: 𝑃𝑑1 (reprezintă START proces de dezasamblare parțială) este o funcție de marcaj

inițial;

Prin modelarea procesului de dezasamblare parțială prezentată în Fig. 4.9 se pun în

evidență operațiile prin care sunt dezasamblate două componente din cadrul produsului și

depozitate în magaziile aferente celor două locații de dezasamblare. Dezasamblarea parțială a

celor două componente face parte din cadrul procesului de asamblare și dezasamblare

(parțială) pe linia flexibilă HERA & Horstmann. În urma optimizării procesului de

dezasamblare și introducerii robotului mobil echipat cu manipulator care deservește linia

flexibilă se obține o dezasamblare totală a produsului și astfel linia flexibilă devine complet

reversibilă, modelarea acestor operații este prezentată mai jos.

Page 56: Organizare Linii Roboti

56

Fig. 4.9 Modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linia flexibilă HERA & Horstmann

cu RP netemporizate în abordare discretă

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5 și descrierea operațiilor din Fig 4.1 în Fig.

4.10 este prezentată RP netemporizată ce reprezintă modelul liniei flexibile HERA &

Horstman în cadrul procesului de dezasamblare parțială deservit de un robot mobil cu

manipulator în abordare SED.

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑑1,𝑃𝑑2 ,… ,𝑃𝑑18 = 𝑃𝐷 (4.14)

Unde,

𝑃𝐷 = 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,4 (4.15)

Page 57: Organizare Linii Roboti

57

− 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 este mulțimea locațiilor aferente procesului de dezasamblare parțială;

− 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,4 este mulțimea locațiilor pentru stările platformei mobile în timpul

procesului de dezasamblare parțială;

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑑1,𝑇𝑑2,… ,𝑇𝑑11 = TD (4.16)

Unde,

𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,3 (4.17)

− 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 sunt tranzițiile pentru operațiile de dezasamblare parțială;

− 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,3 sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei mobile care deservește

procesul de dezasamblare parțială;

Fig. 4.10 Modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linia flexibilă HERA &

Horstmann deservită de un robot mobil cu manipulator utilizând RP netemporizate în

abordare discretă

Page 58: Organizare Linii Roboti

58

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5 și descrierea operațiilor din Fig 4.1 în Fig.

4.11 este prezentată RP netemporizată ce reprezintă modelul liniei flexibile HERA &

Horstmann în cadrul procesului de dezasamblare totală deservit de un robot mobil cu

manipulator în abordare SED.

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑑1,𝑃𝑑2 ,… ,𝑃𝑑18 = 𝑃𝐷 (4.18)

Unde,

𝑃𝐷 = 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,7 (4.19)

− 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 este mulțimea locațiilor aferente procesului de dezasamblare totală;

− 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,7 este mulțimea locațiilor pentru stările platformei mobile în timpul

procesului de dezasamblare totală;

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑑1,𝑇𝑑2,… ,𝑇𝑑11 = TD (4.20)

Unde,

𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 𝑇𝑟𝑘 𝑘=6 (4.21)

− 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 sunt tranzițiile pentru operațiile de dezasamblare parțială;

− 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,6 sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei mobile care deservește

procesul de dezasamblare parțială;

− 𝑀0: 𝑃𝑑1 (reprezintă START proces de dezasamblare) este o funcție de marcaj inițial;

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5 și descrierea operațiilor din Fig 4.1 în Fig.

4.12 este prezentată RP netemporizată ce reprezintă modelul liniei flexibile HERA &

Horstmann în cadrul procesului de asamblare și dezasamblare totală deservit de un robot

mobil cu manipulator în abordare SED.

Page 59: Organizare Linii Roboti

59

Fig. 4.11 Modelarea procesului de dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA & Horstmann

deservită de un robot mobil cu manipulator utilizând RP netemporizate în abordare discretă

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑎1,𝑃𝑎2,… ,𝑃𝑎28 𝑃𝑑1,𝑃𝑑2,… ,𝑃𝑑18 = 𝑃𝐴 𝑃𝐷 (4.22)

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑎𝑖 𝑖=1,28 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,𝑛 (4.23)

− 𝑃𝑎𝑖 𝑖=1,28 este mulțimea locațiilor aferente procesului de asamblare;

− 𝑃𝑑𝑗 𝑗=1,18 este mulțimea locațiilor aferente procesului de dezasamblare totală;

− 𝑃𝑟𝑘 𝑘=1,7 este mulțimea locatiilor pentru stările platformei mobile în timpul

procesului de dezasamblare totală;

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑎1,𝑇𝑎2,… ,𝑇𝑎17 𝑇𝑑1,𝑇𝑑2,… ,𝑇𝑑11 = 𝑇𝐴 TD (4.24)

Page 60: Organizare Linii Roboti

60

Unde,

𝑇 = 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,17 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,6 (4.25)

− 𝑇𝑎𝑖 𝑖=1,17 sunt tranzițiile pentru operațiile de asamblare;

− 𝑇𝑑𝑗 𝑗=1,11 sunt tranzițiile pentru operațiile de dezasamblare totală;

− 𝑇𝑟𝑘 𝑘=1,6 sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei mobile care deservește

procesul de dezasamblare totală;

− 𝑀0: 𝑃𝑎1 (reprezintă START proces de asamblare) este o funcție de marcaj inițial;

Fig. 4.12 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA &

Horstmann deservită de un robot mobil cu manipulator cu RP netemporizate în abordare

discretă

4.5 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă

deservită de robot mobil echipat cu manipulator cu ajutorul RP

temporizate în abordare SED

Modelarea procesului de asamblare și dezasamblare pe linia flexibilă HERA & Horstmann

deservită de un robot mobil echipat cu manipulator utilizând rețele Petri netemporizate în

Page 61: Organizare Linii Roboti

61

abordare discretă se realizează la nivel de stare: în care se determină ce acțiuni se produc în

sistem, care stări preced acestor acțiuni și în ce stări va trece sistemul după producerea

acțiunilor precedente, astfel este pus în evidență întregul comportament.

Prin analiza rețelei Petri netemporizată se cunosc stările în care s-a aflat sau nu sistemul,

care sunt în principiu, stările necontrolabile, etc., însă o astfel de analiză nu poate oferi

infomații suficiente despre caracteristicile numerice care determină stările sistemului și nu

poate pune în evidență cât mai real comportamentul sistemului, de aceea am utilizat în

modelare și rețele Petri temporizate în bordare discretă.

Rețelele Petri temporizate se împart în două categorii:

− Rețele Petri cu tranziții temporizate sau se poate spune temporizată 𝑇;

− Rețele Petri cu poziții temporizate sau se poate spune temporizată P;

Se poate define o rețea cu tranziții temporizate, dacă fiecărei tranziții 𝑇𝑖 , 𝑖 = 1,… ,𝑛, i se

asociază un interval de timp 𝑑𝑖 ≥ 0, prin intermediul unei funcții de temporizare de tip 𝑇

(tranziție).

În funcționarea rețelei Petri temporizate 𝑇, intervalele de timp 𝑑𝑖 ≥ 0 au rolul de întârzieri,

care reprezintă durate din procesul real, acestea se comportă după cum urmează: din

momentul când tranziția 𝑇𝑖 este validată, un număr de 𝑎𝑖,𝑗 jetoane vor fi ocupate (acestea

nefiind disponibile din anumite puncte de vedere logic sau al aplicării de reguli asupra

tranziției) în poziția 𝑃𝑗 care precede 𝑇𝑖 pentru 𝑑𝑖 unități de timp, înainte de deplasarea lor prin

validarea tranziției 𝑇𝑖 .

În cazul în care două sau mai multe tranziții aflate în conflict, selectarea tranziției care se va

executa se realizează pe baza unui mecanism de priorități asignate acelor tranziții.

Se poate define o rețea cu poziții temporizate, dacă fiecărei poziții 𝑃𝑗 , 𝑗 = 1,… ,𝑛, i se

asociază un interval de timp 𝑑𝑗 ≥ 0, prin intermediul unei funcții de temporizare de tip 𝑃

(poziție). În funcționarea rețelei Petri temporizate 𝑃, intervalele de timp 𝑑𝑗 ≥ 0 joacă rolul

unei întarzieri ce se manifestă după cum urmează: din momentul când tranziția 𝑇𝑖 care

precede 𝑃𝑗 este executată, cu un număr de 𝑎𝑖𝑗+ jetoane vor rămâne nedisponibile în poziția 𝑃𝑗

pentru 𝑑𝑗 unități de timp, înainte de a putea fi utilizate pentru a valida tranzițiile ce succed 𝑃𝑗 .

În cazul temporizării 𝑃, se presupune că executarea oricărei tranziții are loc instantaneu.

Astfel reteaua Petri temporizată 𝑃 se folosește pentru a introduce în modelul matematic

informațiile privitoare la durata activităților, elaborând astfel, un model cantitativ [50], [54],

[55]. Cu ajutorul acestui model se pot lua în discuție toate caracteristicile temporale specifice

începerii unui proces de asamblare a unui nou produs, urmat de un proces de dezasamblare la

apariția unui produs declatat defect (nevalidat), urmat de anumite succesiuni de operații pe

Page 62: Organizare Linii Roboti

62

care le execută robotul mobil echipat cu manipulator care deserveste întregul proces de

dezasamblare.

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.5, descrierea operațiilor din Fig. 4.1 și

ecuațiile 4.22, 4.23, 4.24, 4.25 în Fig. 4.13 este prezentată RP temporizată ce reprezintă

modelul liniei flexibile HERA & Horstmann în cadrul procesului de asamblare și

dezasamblare totală deservit de un robot mobil cu manipulator în abordare SED.

În cadrul procesului de asamblare, tranzițiile temporizate sunt:

− (𝑇𝑎1, 𝑇𝑎3, 𝑇𝑎5, 𝑇𝑎7, 𝑇𝑎9, 𝑇𝑎11)= 0, acestor tranziții li se atribuie valoarea zero,

deoarece fiecarei tranziții îi corespunde o stare din proces care se întâmplă

instantaneu;

− 𝑇𝑎2 = 9.5 s; 𝑇𝑎4 = 9.3 s; 𝑇𝑎6 = 8.5 s; 𝑇𝑎8 = 0.5 s; 𝑇𝑎10 = 4.5 s; 𝑇𝑎12 = 27.2 s;

𝑇𝑎13 = 𝑇𝑎14 = 19.3 s;

În cadrul procesului de dezasamblare, tranzițiile temporizate sunt:

− (𝑇𝑑2, 𝑇𝑑4, 𝑇𝑑6, 𝑇𝑑8, 𝑇𝑑10)= 0, acestor tranziții li se atribuie valoarea zero, deoarece

fiecarei tranziții îi corespunde o stare din proces care se întâmplă instantaneu;

− 𝑇𝑑1 = 6.1 s; 𝑇𝑑3 = 22.3 s; 𝑇𝑑5 = 7.9 s; 𝑇𝑑7 = 8.8 s; 𝑇𝑑9 = 1 s;

4.6 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare pe linia flexibilă

deservită de robot mobil echipat cu manipulator cu ajutorul RPH

sincronizate

Pentru elaborarea modelului global al asamblarii și/sau dezasamblarii, se va considera

aspectul hibrid al procesului de asamblare/dezasamblare deservit de platforma mobilă.

Instrumentul dedicat modelării sunt retele Petri hibride care intregrează atât aspectul discret

(în modelarea proceselor de asamblare/dezasamblare) dar și cel continuu (deplasarea

robotului mobil și acțiunile lui de manipulare a componentelor). Modelul final este de tip

RPH sicronizate (RPHS) deoarece este interfațat cu evenimente externe de sincronizare, într-o

abordare a modelării/simulării în timp real.

4.6.1 Modelul generalizat al RPHS

Modelarea structurii de RPHS aferentă procesului de asamblare și dezasamblare a unui

produs cu 𝑁 componente este prezetată în Fig. 4.14, unde:

− 𝑁 reprezită componentele produsului supuse operațiilor de asamblare/dezasamblare;

− 𝑛𝑎𝑖 , 𝑖 = 1,𝑁 reprezintă localizarea pe axa Ox a sistemului de coordonate xOy, în sensul

crescător al axei Ox, corespunzător etapei curente de asamblare a unui produs;

Page 63: Organizare Linii Roboti

63

Fig. 4.13 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe liniei flexibile HERA &

Horstmann deservit de un robot mobil cu manipulator cu RP temporizate în abordare discretă

− 𝑛𝑑𝑗 , 𝑗 = 1,𝑁 − 1 reprezintă localizarea pe axa Ox a sistemului de coordonate xOy, în

sensul descrescător al axei Ox, corespunzător etapei curente de dezasamblare;

− 𝑊𝑖 , 𝑖 = 1,𝑁 reprezintă localizarea axa Ox a sistemului de coordonate xOy a magaziilor

de stocare a componentelor;

Page 64: Organizare Linii Roboti

64

Fig. 4.14 Reprezentarea punctelor de lucru ale procesului de asamblare/dezasamblare pentru o

piesă cu 𝑁 componente

Conform Fig. 4.14 notăm următoarele:

− 𝐷(𝑛𝑑𝑗 ,𝑤𝑁+1−𝑗 ) reprezintă distanța dintre punctul de lucru curent al dezasamblării 𝑛𝑑𝑗

și magazia aferentă componentei dezasamblate 𝑤𝑁+1−𝑗 ;

− 𝐷(𝑤𝑁+1−𝑗 ,𝑛𝑑𝑗+1) reprezintă distanța dintre magazia aferentă componentei

dezasamblate 𝑤𝑁+1−𝑗 și punctul de lucru curent 𝑛𝑑𝑗+1, corespunzător următoarei etape

de dezasamblare;

− 𝐷𝑟𝑗 = 𝐷 𝑛𝑑𝑗 ,𝑤𝑁+1−𝑗 + 𝐷 𝑤𝑁+1−𝑗 ,𝑛𝑑𝑗+1 reprezintă distanța parcursă de robotul

mobil în cadrul etapei 𝑗 de dezasamblare a unei componente;

Fig. 4.15 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a 𝑁 piese

Page 65: Organizare Linii Roboti

65

Unde:

− 𝑗 = 1,𝑁 − 1 corespunde etapelor de dezasamblare;

− 𝑖 = 𝑁 − 𝑗 + 1 corespunde etapelor de asamblare;

− 𝑤𝑁+1−𝑗 = 𝑤𝑖 , 𝑗 = 1,𝑁 − 1 reprezintă localizarea pe axa Ox a sistemului de coordonate

xOy a magaziilor de stocare a componentelor la operația de dezasamblare, 𝑤𝑖 𝑖 =

1,𝑁 = 𝑤𝑁+1−𝑗 𝑗=1,𝑁 ;

− 𝑠 = 1 + 𝑗 − 1 ∗ 8 se referă la Pdr - este mulțimea locatiilor discrete pentru stările

platformei mobile în timpul procesului de dezasamblare;

− 𝑟 = 1 + 𝑗 − 1 ∗ 3 referă la Pcr - sunt locațiile continue pentru stările asociate

deplasării pe traiectorie a platformei mobile corespunzatoare fiecarei operații de

dezasamblare; Tcr - sunt tranzițiile continue pentru stările asociate deplasării pe

traiectorie a platformei mobile corespunzatoare fiecărei operații de dezasamblare; Tdd

- sunt tranzițiile discrete pentru operațiile de dezasamblare;

− 𝑘 = 1 + 𝑗 − 1 ∗ 5 se referă la Pdd - este mulțimea locațiilor discrete aferente

procesului de dezasamblare;

− 𝑙 = 1 + 𝑗 − 1 ∗ 4 se referă la Tdr - sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei

mobile care deservește procesul de dezasamblare;

În cadrul analizării procesului de asamblare/dezasamblare se introduc ipoteze de modelare:

Locațiile magaziilor cu piese coincid cu locațiile operațiilor unde se efectuează

asamblarea;

În urma operației de dezasamblare rezultă o singură componentă;

Locațiile operațiilor unde se desfășoară dezasamblarea sunt diferite de locațiile

magaziilor;

Robotul mobil echipat cu manipulator execută câte o singură procedură de

dezasamblare a unei componente din cadrul produsului;

Robotul mobil echipat cu manipulator transportă câte o singură componentă la

magazia aferentă;

Pentru a descrie modelul asociat liniei de asamblare/dezasamblare deservită de robotul

mobil echipat cu manipulator utilizat în conducere, se apelează la formalismul RPHS [56]-

[59], [61]-[64]. În Fig. 4.16 este dat acest model.

Page 66: Organizare Linii Roboti

66

Fig. 4.16 Modelarea procesului de asamblare/dezasamblare totală pe linia flexibilă HERA &

Horstmann deservit de un robot mobil cu manipulator cu RPH sincronizată

O RPHS este un triplet

RPHS= 𝑅𝑃𝐻𝑇,𝐸, 𝑆𝑦𝑛𝑐 (4.26)

unde: RPHT este un 7-uplu

Page 67: Organizare Linii Roboti

67

RPHT= 𝑃,𝑇,𝑃𝑟𝑒,𝑃𝑜𝑠𝑡,𝑚0,ℎ, 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 (4.27)

− 𝐸 este o mulțime de evenimente externe

𝐸 = 𝐸𝑖1,𝐸𝑗

2 𝑖=1,13

𝑗=1,15

𝑒 (4.28)

− 𝑆𝑦𝑛𝑐 este o funcție care asociază fiecărei tranziții din mulțimea tranzițiilor 𝑇

evenimente de tipul 𝐸1,𝐸2 sau 𝑒,

𝑆𝑦𝑛𝑐:𝑇 → 𝐸1,𝐸2 𝑒 (4.29)

− 𝑒 este evenimentul care se întâmplă întotdeauna (este elementul neutru al monoidului

𝐸∗).

𝑃 = 𝑃1,𝑃2,… ,𝑃𝑛 = 𝑃𝐷 𝑃𝐶 (4.30)

este o mulțime finită de locații cu

𝑃𝐷 = 𝑃𝑑𝑎𝑖 𝑖=1,22 𝑃𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,26 𝑃𝑑𝑟𝑘 𝑘=1,16 (4.31)

𝑃𝐶 = 𝑃𝑐𝑟𝑘 𝑘=1,15 (4.32)

− 𝑃𝑑𝑎𝑖 𝑖=1,22 este mulțimea locațiilor discrete aferente procesului de asamblare;

− 𝑃𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,26 este mulțimea locațiilor discrete aferente procesului de dezasamblare;

− 𝑃𝑑𝑟𝑘 𝑘=1,16 este mulțimea locatiilor discrete pentru stările platformei mobile în

timpul procesului de dezasamblare;

− 𝑃𝑐𝑟 sunt locațiile continue pentru stările asociate deplasării pe traiectorie a platformei

mobile corespunzatoare fiecarei operații de dezasamblare;

− 𝑇 = 𝑇1,𝑇2,… ,𝑇𝑚 = 𝑇𝐷 TC este o mulțime finită de tranziții;

𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑎𝑖 𝑖=1,14 𝑇𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,16 𝑇𝑑𝑟𝑘 𝑘=1,21 (4.33)

𝑇𝐶 = 𝑇𝑐𝑟𝑘 𝑘=1,10 (4.34)

− 𝑇𝑑𝑎 sunt tranzițiile discrete pentru operațiile de asamblare;

Page 68: Organizare Linii Roboti

68

− 𝑇𝑑𝑑 sunt tranzițiile discrete pentru operațiile de dezasamblare;

− 𝑇𝑑𝑟 sunt tranzițiile discrete asociate stărilor platformei mobile care deservește

procesul de dezasamblare;

− 𝑇𝑐𝑟 sunt tranzițiile continue pentru stările asociate deplasării pe traiectorie a

platformei mobile corespunzatoare fiecărei operații de dezasamblare;

− 𝑃 ∩ 𝑇 = ⌀ mulțimile 𝑃 și 𝑇 sunt disjuncte;

− 𝑚0:𝑃 → 𝑅+ 𝑜𝑟 𝑁 este marca inițială.

− ℎ:𝑃 ∪ 𝑇 → 𝐷,𝐶 se numeste "hybrid function", care indică pentru fiecare nod dacă

este nod discret (mulțimile 𝑃𝐷și 𝑇𝐷) sau nod continu (mulțimile 𝑃𝐶 și 𝑇𝐶).

Pentru modelul liniei reversibile avem ecuațiile 4.31, 4.32, 4.33, 4.34 unde:

− ℎ: 𝑃𝐷 ∪ 𝑇𝐷 → 𝐷

− ℎ: 𝑃𝐶 ∪ 𝑇𝐶 → 𝐶

− 𝑃𝑟𝑒:𝑃 × 𝑇 → 𝑄+ sau 𝑁 este funcția de incidență la intrare;

− 𝑃𝑜𝑠𝑡:𝑃 × 𝑇 → 𝑄+ sau 𝑁 este funcția de incidență la ieșire;

Observație: În definițiile lui 𝑃𝑟𝑒,𝑃𝑜𝑠𝑡 și 𝑚0,𝑁 corespunde cazului când 𝑃𝑖 ∈ 𝑃𝐷 , iar

𝑄+ 𝑜𝑟 𝑅+ corespunde cazului când 𝑃𝑖 ∈ 𝑃𝐶 .

− 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 este o funcție de la mulțimea tranzițiilor 𝑇, la mulțimea numerelor raționale,

pozitive și diferite de zero;

− 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜:𝑇 → 𝑄+ ∪ 0

Dacă 𝑇𝑗 ∈ 𝑇 𝐷 ⟹ 𝑑𝑗 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑇𝑗 ) este temporizarea asociată lui 𝑇𝑗 ;

− pentru 𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑎𝑖 𝑖=1,14 ⟹ 𝑑𝑑𝑎 𝑖 = 1, unde 𝑑𝑑𝑎 𝑖 este întârzierea asociată operației

de asamblare 𝑖;

− pentru 𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,16 ⟹ 𝑑𝑑𝑑 𝑗 = 1, unde 𝑑𝑑𝑑 𝑗 reprezintă întârzierea asociată

operației de dezasamblare 𝑖 și întârzierea datorată transportului piesei desasamblate la

magazia de depozitare;

− pentru 𝑇𝐷 = 𝑇𝑑𝑟𝑘 𝑘=1,21 ⟹ 𝑑𝑑𝑟𝑘 = 0,1 , unde 𝑑𝑑𝑟𝑘 reprezintă întârzierea datorată

prinderii piesei dezasamblate și depozitării ei în magazie.

Dacă 𝑇𝑗 ∈ 𝑇𝐶 ⟹ 𝑈𝑗 =1

𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑇𝑗 ) reprezintă rata de flux asociată lui 𝑇𝑗 .

𝑇𝐶 = 𝑇𝑐𝑟𝑘 𝑘=1,10 ⟹ 𝑈𝑐𝑟𝑘 = 𝑣𝑘 𝑘=𝑖+4 ∪ 𝑣𝑘 𝑘=𝑖 𝑖=1,6 (4.35)

unde 𝑈𝑐𝑟 este fluxul variabil asociat deplasării robotului mobil între locațiile unde se

efectuează dezasamblări.

Page 69: Organizare Linii Roboti

69

Definitie: Viteza maximă de declanșare a unei tranziții 𝑇𝑗 este produsul între propria rata de

flux 𝑈𝑗 și propriul grad de activare, 𝐷: 𝑉𝑗 = 𝑈𝑗 ∙ 𝐷(𝑇𝑗 ,𝑚).

Definitie: Gradul de activare 𝐷, a unei C-tranziții, 𝑇𝑗 asociat unei marci 𝑚, notată cu

𝐷(𝑇𝑗 ,𝑚), este gradul de activare 𝑇𝑗 , după ce toate arcele de la C-locații la C-tranziții au fost

șterse:

𝐷 𝑇𝑗 ,𝑚 = min𝑃𝑖∈0𝑇𝑗 ∩ 𝑃𝐷 𝑚 𝑖

𝑃𝑟𝑒 (𝑃𝑖 ,𝑇𝑗 ) (4.36)

Particularizând pentru RPHS: arcele (𝑃𝑖 × 𝑇𝑗 ) unde,

𝑃𝑖 = 𝑅𝑂𝐵𝑂𝑇 𝑠𝑡𝑎𝑡𝑒 1,𝑅𝑂𝐵𝑂𝑇 𝑠𝑡𝑎𝑡𝑒 2 ∈0 𝑇𝑐𝑟𝑘 𝑘=1,10 ∩ 𝑃𝐷 (4.37)

au pondere 1. În acest caz 𝑉𝑐𝑟𝑘 = 𝑈𝑐𝑟𝑘 = 2 𝑘=1,10 ilustrat în Fig. 4.17, aceasta reprezintă

modelarea structurii generalizate corespunzătoare procesului de dezasamblare a primei piese

din cadrul produsului. Cele patru stații de dezasamblare deservite de robotul mobil echipat cu

manipulator sunt identice, mai putin Stația 1.

Fig. 4.17 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a primei piese din cadrul produsului

Page 70: Organizare Linii Roboti

70

În Fig. 4.18 se prezintă modelarea structurii generalizate corespunzătoare ultimului proces

de dezasamblare aferent ultimei componente din cadrul produsului, proces deservit de un

robot mobil echipat cu manipulator.

Fig. 4.18 Structura generalizată a modelului sincronizat corespunzător procesului de

dezasamblare a ultimei piese din cadrul produsului

− 𝐸1 este un semnal de sincronizare extern asociat procesului de dezasamblare și

corepunde la STOP linie de mecatronică și START operație de dezasamblare;

− 𝐸2 este un semnal de sincronizare extern asociat procesului de dezasamblare și

corepunde prinderii piesei dezasamblate și START linie de mecatronică;

− 𝑒 este un eveniment intern care apare în permanență și nu corespunde nici unuia dintre

evenimentele externe utilizate pentru sincronizare;

Observatie: Pentru o RPHS o tranziție este activată cand fiecare din locațiile ei de intrare

contine un număr de jetoane mai mare sau egal cu ponderea arcului/arcelor care unesc

tranziția/tranzițiile cu starea/stările din amonte. Dacă tranziția este activată atunci ea se

declansează atunci cand apare evenimentul.

Aplicația,

𝑆𝑦𝑛𝑐:𝑇 → 𝐸1, 𝐸2 ∪ 𝑒 (4.38)

poate fi descrisă astfel:

Page 71: Organizare Linii Roboti

71

𝑆𝑦𝑛𝑐: 𝑇𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,16 → 𝐸1,𝐸2 (4.39)

unde,

𝑆𝑦𝑛𝑐: 𝑇𝑑𝑑𝑖 𝑖= 1,4,7,13 → 𝐸𝑖1 𝑖= 1,4,7,13 (4.40)

𝑆𝑦𝑛𝑐: 𝑇𝑑𝑑𝑖 𝑖= 3,6,9,12,15 → 𝐸𝑖2 𝑖= 3,6,9,12,15 (4.41)

𝑆𝑦𝑛𝑐: 𝑇𝑑𝑑𝑗 𝑗=1,16 ∪ 𝑇𝑑𝑟𝑘 𝑘=1,21 ∪ 𝑇𝑐𝑟𝑘 𝑘=1,10 → 𝑒 (4.42)

Aspectul hibrid al unei RPHS este determinat de variabilele asociate distanțelor între

locațiile de dezasamblare și magaziile de depozitare, distanțe pe care robotul mobil trebuie să

le parcurgă.

− 𝐷𝐿𝑖 𝑖=1,5

este mulțimea distantelor între punctele de prindere a pieselor dezasamblate

și magaziile de depozitare: 𝐷𝐿1,𝐷𝐿

2 pentru cilindri iar 𝐷𝐿3,𝐷𝐿

4,𝐷𝐿5 pentru capac,

corp și palet. Variația acestor variabile se poate face cu viteza constantă sau variabilă.

Acestă variație reprezintă viteza platformei între locațiile 𝐷𝐿𝑖 𝑖=1,5

ale linei de

mecatronică.

4.7 Ipoteze de analiză și modelare a liniei flexibile FESTO MPS-200

În cadrul analizei și modelării liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS-200 (Fig. 4.19) se

introduc inițial ipoteze de funcționare a procesului de prelucrare.

Fig. 4.19 Ciclul complet al robotului mobil echipat cu manipulator deservind linia flexibilă

FESTO MPS-200

Analiza procesului de prelucrare al liniei flexibile FESTO MPS-200:

− la pornirea liniei flexibile FESTO MPS-200 se declanșează procesul de prelucrare;

Page 72: Organizare Linii Roboti

72

− inițial la prima stație de sortare există o componentă care care urmează a fi prelucrată,

acesta este trecută printr-un test de validare;

− în urma testului de validare sunt selectate componentele declarate rebut. Cele care au

fost validate sunt trimise către stația următoare. Validarea sau invalidarea unei piese se

face pe baza culorii pieselor;

− la stația de prelucrare sunt efectuate două tipuri de prelucrări alezare și gărire a

componentelor provenite de la stația anterioară, urmând ca piesa prelucrată sa fie

transferată către stația următoare;

− la stația buffer sunt acumulate piese în vederea depozitării în magazia de piese. Stația

de acumulare transferă piesele către stația următoare cu ajutorul unei benzi

transportoare.

− în urma acumulării pieselor la stația buffer, acestea sunt eliberate una câte una pentru a

fi preluate cu ajutorul unui manipulator axial în vederea stocării în magazie. Înainte de

preluarea piesei cu ajutorul unui sistem de tip gripper pneumatic cu care este echipat

manipulatorul axial se efectuează un test de validare a culorii. Acumulându-se piese la

stația buffer de diferite culori, la operația de depozitare acestea sunt sortate după

culoare. Fiecărei culori îi corespunde o anumită locație în magazia de piese, magazia

fiind dispusă pe două nivele;

− piesele stocate pe nivelul superior sunt considerate piese rebut și vor fi readuse pe linia

flexibilă pentru o nouă operație de prelucrare. Readucerea pieselor declarate rebut se

face cu ajutorul robotului mobil echipat cu manipulator;

Conform ipotezelor descriese, în Fig. 4.20 sunt prezentate secțiunile și traiectoriile pe care

le parcurge platforma mobilă echipată cu manipulator în cadrul procesului de deservire a liniei

flexibile de prelucrare FESTO MPS-200.

Fig. 4.20 Împărțirea pe secțiuni și traiectoria pe care o parcurge platforma mobilă

Page 73: Organizare Linii Roboti

73

Unde:

− 𝑅𝐿1: : reprezintă numărul și poziția locației în care se găsește robotul mobil echipat cu

manipulator în cadrul procesului de preluare a piesei;

− 𝑅𝐿2 : reprezintă numărul și poziția locației în care se găsește robotul mobil echipat cu

manipulator în cadrul procesului de depunere a piesei;

− 𝑇𝐿1 : reprezintă numărul locației în care se stochează piesa în vederea preluării acesteia

de către robotul mobil echipat cu manipulator;

− 𝑇𝐿2 : reprezintă numărul locației în care se depune piesa de către robotul mobil echipat

cu manipulator în vederea unei noi operații de prelucrare;

4.8 Planificarea taskurilor aferente procesului de prelucrare al liniei

flexibile FESTO MPS-200

Conform ipotezelor descriese în subcapitolul 4.8 în Fig. 4.21 se propune planificarea

taskurilor aferente liniei flexibile FESTO MPS-200.

Strategia de sortare, prelucrare și depozitare este bazată pe un graf de reprezentare a

produsului prelucrat în care relațiile dintre stații sunt exprimate prin săgeti. Utilizand acest

graf se elaborează o planificare a taskurilor prin care se determină secvența în care

componentele sunt prelucrate.

Daca o componentă nu este validată la testul de culoare sau este validată, planificarea

taskurilor furnizeză cea mai buna secvență pentru efectuarea prelucrării și depozitării acesteia

în depozit.

Fig. 4.21 Planificarea taskurilor pentru operațiile de sortare, prelucrare și depozitare

Page 74: Organizare Linii Roboti

74

4. 9 Modelarea liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS-200 cu ajutorul RP

netemporizate în abordare SED

Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.21 și descrierea operațiilor din subcapitolul

4.8 împreună cu ecuațiile din subcapitolul 4.4 în Fig. 4.22 este prezentată RP netemporizată

ce reprezintă modelul liniei flexibile FESTO MPS-200 în cadrul procesului de prelucrare în

abordare SED.

Fig. 4.22 Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS-200 cu ajutorul

RP netemporizate în abordare discretă

Unde,

𝑃 = 𝑃𝑝1,𝑃𝑝2,… ,𝑃𝑝𝑛 = 𝑃𝑃 (4.43)

𝑃𝑃 = 𝑃𝑝𝑖 𝑖=1,13 (4.44)

Unde,

− 𝑃𝑝𝑖 𝑖=1,13 este mulțimea locațiilor aferente procesului de prelucrare;

Page 75: Organizare Linii Roboti

75

𝑇 = 𝑇𝑝1,𝑇𝑝2,… ,𝑇𝑝𝑚 = 𝑇𝑃 (4.45)

𝑇𝑃 = 𝑇𝑝𝑖 𝑖=1,10 (4.46)

Unde,

− 𝑇𝑝𝑖 𝑖=1,10 este mulțimea tranzițiilor aferente procesului de prelucrare;

− 𝑀0:𝑃𝑝1 este o funcție de marcaj inițial;

4.10 Modelarea liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS -200 cu ajutorul RP

temporizate în abordare SED

Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS-200 deservită de un

robot mobil echipat cu manipulator utilizând rețele Petri temporizate este prezentată în Fig.

4.23. Considerând planificarea taskurilor din Fig. 4.21, descrierea operațiilor din Capitolul

4.7 RP temporizată reprezintă modelul liniei flexibile FESTO MPS-200, model prin care se

evidențiază procesul real de prelucrare deservită de un robot mobil cu manipulator în abordare

SED.

Fig. 4.23 Modelarea procesului de prelucrare pe linia flexibilă FESTO MPS-200 cu ajutorul

RP temporizate în abordare discretă

Page 76: Organizare Linii Roboti

76

În cadrul procesului de prelucrare, tranzițiile temporizate sunt:

− (𝑇𝑝2, 𝑇𝑝8)= 0, acestor tranziții li se atribuie valoarea zero, deoarece fiecarei tranziții

îi corespunde o stare din proces care se întâmplă instantaneu;

− 𝑇𝑝1 = 3.5 s; 𝑇𝑝3 = 4.8 s; 𝑇𝑝4 = 6.9 s; 𝑇𝑝5 = 3.9 s; 𝑇𝑝6 = 3.4 s; 𝑇𝑝7 = 10.9 s;

𝑇𝑝9 = 11.8 s; 𝑇𝑝10 = 13.3 s;

− 𝑇𝑟1 = 121.7 s;

4.10 Concluzii

Principalele contribuţii rezultate în urma cercetărilor efectuate în cadrul prezentului capitol

au vizat, în mod deosebit, modelarea proceselor de asamblare și dezasamblare deservită de un

robot mobil echipat cu un manipulator și a unui proces de prelucrare. Cele mai importante

contribuţii din cadrul acestui capitol sunt:

1. obţinerea unui instrument de simulare a procesului de asamblare, dezasamblare și

prelucrare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, considerând un model cât mai

complex al sistemului real care conţine componentele: stații de asamblare care pot efectua și o

dezasamblare parțială, dezasamblarea totală a unui produs fiind realizată prin deservirea de

către o platformă mobilă echipată cu manipulator și stații de prelucrare;

2. obţinerea unei structuri complete de modelare a unui proces de flexibil de asamblare,

dezasamblare și prelucrare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator. Menţionăm că

informaţiile disponibile din literatură se referă la modele care nu descriu în totalitate un

proces de fabricație care poate realiza diverse funcții.

3. deducerea modelului proceselor flexibile de asamblare, dezasamblare și prelucrare

deservită de un robot mobil echipat cu manipulator s-a realizat printr-o procedură în două

etape. În prima etapă se construieşte un model de planificare al task-urilor, definit print-un

graf de activități. Modelul grafului de activități nu este explicit, dar pune în evidență

principalele task-uri care se desfășoară și ordinea acestora. În a doua etapă, se realizează

modelarea procesului cu ajutorul grafului de activități din prima etapă.

4. modelarea procesului de asamblare pe linii flexibile utilizând rețele Petri netemporizate

în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

5. modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linii flexibile utilizând rețele Petri

netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

6. modelarea procesului de asamblare și dezasamblare parțială pe linii flexibile utilizând

rețele Petri netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA &

Horstmann;

Page 77: Organizare Linii Roboti

77

7. modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii flexibile

utilizând rețele Petri temporizate și netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia

flexibilă HERA & Horstmann;

8. modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii flexibile

deservite de un robot mobil echipat cu manipulator, utilizând rețele Petri Hibride generalizate,

particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

9. modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii flexibile

deservite de un robot mobil echipat cu manipulator, utilizând rețele Petri Hibride sincronizate,

particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann.

10. modelarea procesului de prelucrare pe linii flexibile utilizând rețele Petri netemporizate

în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă FESTO MPS-200;

11. modelarea procesului de prelucrare pe linii flexibile utilizând rețele Petri temporizate în

abordare SED, particularizat pe linia flexibilă FESTO MPS-200;

Page 78: Organizare Linii Roboti

78

Capitolul 5

Contribuții privind simularea procesului de asamblare/dezasamblare deservit de un

robot mobil echipat cu manipulator

5.1 Simularea procesului de asamblare/dezasamblare a unui produs deservit de un

RM cu manipulator

5.2 Simularea structurii generalizate a modelului RPH sincronizate

5.3 Modelul cinematic al platformei mobile

5.4 Conducerea Sliding Mode a platformei mobile

5.5 Simularea conducerii în Sliding Mode

5.6 Concluzii

Modele rețelelor Petri netemporizate și temporizate permit studierea propietăților calitative

ale funcționării sistemelor dinamice cu evenimente discrete. O altă clasă importantă de astfel

de modele o constituie RPH sincronizată.

Simularea şi analiza permit evaluarea a unor indici (criterii) de performanţă ce

caracterizează funcţionarea procesului fizic modelat prin reţea Petri netemporizată,

temporizată, și RPH sincronizată, exprimând eficienţa atât în derularea preceselor de

asamblare și dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, cât şi în

utilizarea resurselor întregului sistem flexibil. În faza de simulare, evaluarea criteriilor de

performanţă permite introducerea unor strategii de planificare în utilizarea resurselor liniei

flexibile de fabricație cât și a RM cu manipulator, care adaugă reguli suplimentare pentru

operarea întregului proces de dezasamblare a unui produs sau le modifică pe cele rezultate

numai din considerente logice, calitative [65]-[69].

5.1 Simularea procesului de asamblare/dezasamblare a unui produs

deservit de un RM cu manipulator

În cadrul simulării s-a utilizat programul Visual Object Net ++. Valorile mărcilor și ale

tranzițiilor corespund procesului real, acestea au fost utilizate în simulare pentru a evidenția

evoluția corectă a etapelor de asamblare, dezasamblare și deservirea robotului mobil echipat

cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare completă a unui produs. S-au utilizat în

simulare modelele de rețele Petri descrise în Capitolul 4.

Page 79: Organizare Linii Roboti

79

Proprietățile comportamentale ale rețelei Petri temporizate sunt dependente atât de

topologia cât și de introducerea tranzițiilor temporizate al rețelei. Operația de asamblare fiind

un proces continuu care se desfășoară pană când în mod accidental apare o componetă sau un

produs declarat defect la testul de calitate, inițializându-se astfel procesul de dezasamblare,

proces care este deservit de un robot mobil echipat cu manipulator. În Fig. 5.1 se poate

observa rezultatul procesului de asamblare al primei componente, proces care durează 9.5 s,

conform valorii temporizării tranziției 𝑇𝑎2 și a tranziției 𝑇𝑎3 = 0.

a) b) c)

d) e) f)

Fig. 5.1 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de asamblare al

primei piese de la stația S1: a) starea marcajului inițial 𝑀0 care corespunde mărcii 𝑃𝑎3; b)

starea procesului de asamblare al primei piese care corespunde mărcii 𝑃𝑎30; c) starea starea

magaziei de component aferentă mărcii 𝑃𝑎29; d) starea prin care se declanșează banda

transportoare aferentă mărcii 𝑃𝑎2 ; e) starea prin care procesul se reinițializează după

efectuarea primei asamblări aferentă mărcii 𝑃𝑎4; starea prin care se transport component

asamblată către stația următoare, aferentă mărcii 𝑃𝑎6;

Rezultatul procesului de testare și depune produs declarat defect la testul de calitate în

magazia aferentă de produse defecte se poate observa în Fig. 5.2. Procesul de testare durează

27.2 s, conform valorii temporizării tranziției 𝑇𝑎12 iar procesul de depune în magazine a

produsului durează 19.3 s conform temporizării aferente tranziției 𝑇𝑎13 = 𝑇𝑎14.

Page 80: Organizare Linii Roboti

80

a) b)

c) d)

Fig. 5.2 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de testare și depozitare

a unui produs declarat rebut: a) starea prin care se transportă produsul asamblat către stația de

testareaferentă mărcii 𝑃𝑎21; b) starea procesului de testare al produsului final care

corespunde mărcii 𝑃𝑎22; c) starea magaziei de componente aferentă produselor declarate

defecte, aferente mărcii 𝑃𝑎23; d) starea magaziei de componente aferentă produselor

validate, aferente mărcii 𝑃𝑎24;

Valoarea timpului total al ciclului de asamblare a unui produs este 𝑇𝑎𝑐𝑖𝑐𝑙𝑢 = 78.8 s,

această valoare corespunde atât depozitării produsului declarat defect cât și a produsului

validat la testul de calitate.

În Fig. 5.3 se poate observa rezultatul procesului de dezasamblare al primei componente

din cadrul produsului, proces care durează 6.1 s, conform valorii temporizării tranziției 𝑇𝑑1 și

la care se adaugă timpul de la inițializarea operației de dezasamblare și timpul de transport al

produsului rebut din magazine în dreptul primei stații de dezasamblare, aferent tranziției 𝑇𝑎15

care are o durată de 32.8 s.

Page 81: Organizare Linii Roboti

81

a) b) c)

d) e)

Fig. 5.3 Evoluția stărilor corespunzătoare locațiilor aferente procesului de dezasamblare a

unei componente din cadrul unui produs declarat rebut: a) starea marcajului de inițializare a

procesului de dezasamblare care corespunde mărcii 𝑃𝑑1; b) starea procesului de dezasamblare

al primei piese care corespunde mărcii 𝑃𝑑2; c) starea prin care procesul se reinițializează după

efectuarea primei dezasamblări aferentă mărcii 𝑃𝑑3; d) starea starea magaziei de component

dezasamblate aferentă mărcii 𝑃𝑑4; e) starea prin care se transport produsul către stația

următoare de dezasamblare, aferentă mărcii 𝑃𝑎6;

Valoarea timpului total al ciclului de dezasamblare a unui produs este 𝑇𝑑𝑐𝑖𝑐𝑙𝑢 = 53.2 s, în

cadrul acestui timp total al ciclului de dezasamblare se adaugă timpul ciclului în care robotul

deservește linia flexibilă în cadrul procesului de dezasamblare 𝑇𝑟𝑐𝑖𝑐𝑙𝑢 . Valoarea lui 𝑇𝑟𝑐𝑖𝑐𝑙𝑢

este rezultată din simularea RPH, prezentată în subcapitolul următor [70].

5.2 Simularea structurii generalizate a modelului RPH sincronizate

În cadrul simulării structurii generalizate a modelului RPH sincronizată s-au utilizat două

programe Visual Object Net ++ și Sirphyco. Utilizarea a două medii de simulare a fost

necesară din motive de limitare a ambelor programe, atât a numărului de elemente folosite cât

și a posibilităților restrânse de elaborare a RPH. Valorile mărcilor și ale tranzițiilor corespund

procesului real, acestea au fost utilizate în simulare pentru a evidenția evoluția corectă a

etapelor de asamblare, dezasamblare și deservirea robotului mobil echipat cu manipulator în

Page 82: Organizare Linii Roboti

82

cadrul procesului de dezasamblare completă a unui produs. S-au utilizat în simulare modelele

de rețele Petri descrise în Capitolul 4. Pentru a evidenția evoluția unei singure etape de

dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, în figura de mai jos este

prezentată evoluția marcajelor RPH generalizate din Fig. 5.4.

Fig. 5.4 Evoluția locațiilor continue și locațiilor discrete asociate robotului mobil echipat cu

manipulator în cadrul procesului de dezasamblarea a primei componente

Pentru a evidenția conducerea în timp real și evoluția RPH s-a utilizat programul LabVIEW

în care s-a implementat RPH printr-o interfață grafică. Astfel se poate pune în evidentă

evoluția procesului de dezasamblare, deplasarea robotului mobil echipat cu manipulator și

deservirea acestuia în cadrul procesului de dezasamblare completă a unui produs la apariția

unui rebut. În figura de mai jos se poate obseva interfața grafică.

Page 83: Organizare Linii Roboti

83

Fig. 5.5 Interfată grafică LabVIEW a RPH sincronizate

5.3 Modelul cinematic al platformei mobile

Platforma mobilă descrisă în subcapitotul 3.9, prezintă două roți motoare cu tracțiune

diferențială și o roată directoare după cum se poate observa în Fig. 5.6.

Fig. 5.6 Variabilele cinematice ale platformei mobile cu două roți motoare și o roată

directoare

Problema modelării cinematice a platformelor mobile a fost tratată explicit în literatură [83],

[84].

𝑥 𝑟 𝑡 = 𝑣𝑟(𝑡) • cosƟ𝑟(𝑡)

𝑦 𝑟 𝑡 = 𝑣𝑟(𝑡) • sinƟ𝑟(𝑡)

Ɵ 𝑟 𝑡 = 𝜔𝑟(𝑡)

(5.1)

Page 84: Organizare Linii Roboti

84

unde, 𝑥𝑟 și 𝑦𝑟 reprezintă coordonatele Carteziene ale centrului geometric al platformei

mobile, 𝑣𝑟 este viteza liniară a platformei mobile, Ɵ𝑟 reprezintă unghiul direcției, 𝜔𝑟

reprezintă viteza unghiulară a robotului și 𝑏 reprezintă distanța între planele roților motoare.

5.4 Conducerea Sliding Mode a platformei mobile

Erorile de urmărire a traiectoriei pot fi caracterizate prin (𝑥𝑒 ,,𝑦𝑒 ,Ɵ𝑒). Scopul acestei

secțiuni este de a proiecta un controler stabil care generează un vector comandă 𝑣𝑐 ,𝜔𝑐 .

Erorile de urmărire a traiectoriei pot fi caracterizate prin (𝑥𝑒 ,,𝑦𝑒 ,Ɵ𝑒). Vectorul eroare pentru

urmărirea traiectoriei este,

𝑥𝑒𝑦𝑒Ɵ𝑒 =

cosƟ𝑑 sinƟ𝑑 0−sinƟ𝑑 cosƟ𝑑 0

0 0 1 •

𝑥𝑟 − 𝑥𝑑𝑦𝑟 − 𝑦𝑑Ɵ𝑟 − Ɵ𝑑

(5.2)

Unde, (𝑥𝑑 ,𝑦𝑑 ,Ɵ𝑑) reprezintă poziția virtuală a platformei mobile.

Derivata erorilor de urmărire se poate scrie,

𝑥 𝑒 = −𝑣𝑑 + 𝑣𝑟 • cosƟ𝑒 + 𝑦𝑒 • 𝜔𝑑

𝑦 𝑒 = 𝑣𝑟 • sinƟ𝑒 − 𝑥𝑒 • 𝜔𝑑

Ɵ 𝑒 = 𝜔𝑟 − 𝜔𝑑

(5.3)

unde, 𝑣𝑑 și 𝜔𝑑 reprezintă vitezele liniare și unghiulare dorite.

În cadrul acestei lucrări am presupus că Ɵ𝑒 <𝜋

2, care presupune ca orientarea platformei

mobile nu trebuie să fie perpendiculară pe direcția dorită. S-a introdus o nouă suprafață de

alunecare astfel încât eroarea laterală, 𝑦𝑒 și variaribila unghiulară, Ɵ𝑒 sunt cuplate intern în

aceeași suprafață și ambele varabile converg spre zero. În acest scop sau definit următoarele

suprafețe:

𝑠1 = 𝑥 𝑒 + 𝑘1 • 𝑥𝑒 (5.4)

𝑠2 = 𝑦 𝑒 + 𝑘2 • 𝑦𝑒 + 𝑘0 • 𝑠𝑔𝑛(𝑦𝑒) • Ɵ𝑒 (5.5)

unde, 𝑘0 ,𝑘1,𝑘2 reprezită parametri constanți pozitivi, 𝑥𝑒 ,𝑦𝑒 și Ɵ𝑒 reprezintă erorile de

urmărire definite în ecuația 5.2.

Dacă suprafața 𝑠1 converge la zero, 𝑥𝑒 converge la zero. Dacă 𝑠2 converge la zero, atunci

𝑦2 devine 𝑦 𝑒 = −𝑘2 • 𝑦𝑒 − 𝑘0 • 𝑠𝑔𝑛(𝑦𝑒) • Ɵ𝑒 . Dacă 𝑦𝑒 < 0 ⇒ 𝑦 𝑒 > 0 atunci 𝑘0 < 𝑘2 •

Page 85: Organizare Linii Roboti

85

𝑦𝑒 / Ɵ𝑒 . Dacă 𝑦𝑒 > 0 ⇒ 𝑦 𝑒 < 0 atunci 𝑘0 < 𝑘2 • 𝑦𝑒 / Ɵ𝑒 . În final se poate cunoaște din

𝑠2 că convergența lui 𝑦𝑒 și 𝑦 𝑒 conduce la convergența lui Ɵ𝑒 la zero.

Forma practică generală a legii de conducere este,

𝑠 = −𝑄 • 𝑠 − 𝑃 • 𝑠𝑔𝑛(𝑠) (5.6)

unde 𝑄 și 𝑃 sunt constante pozitive. Adăugând termenul −𝑄 • 𝑠, starea este forțată sa se

apropie rapid de zona de comutație cand 𝑠 este mare.

Din derivarea în domeniul timp a ecuațiilor 5.4 și 5.5 se poate obține și știind că,

Ɵ 𝑒 = Ɵ 𝑟 − Ɵ 𝑑 = 𝜔𝑟 − 𝜔𝑑 (5.7)

Se obține,

𝑣 𝑐 =−𝑄1•𝑠1−𝑃1•𝑠𝑔𝑛 𝑠1 −𝑘1•𝑥 𝑒−𝜔 𝑑•𝑦𝑒−𝜔𝑑•𝑦 𝑒+𝑣𝑟•Ɵ 𝑒•sin Ɵ𝑒+𝑣 𝑑

cos Ɵ𝑒 (5.8)

𝜔𝑐 =−𝑄2•𝑠2−𝑃2•𝑠𝑔𝑛 𝑠2 −𝑘2•𝑦 𝑒−𝑣 𝑟•sin Ɵ𝑒+𝜔 𝑑•𝑥𝑒+𝜔𝑑•𝑥 𝑒

𝑣𝑟•cos Ɵ𝑒+𝑘0•𝑠𝑔𝑛 (𝑦𝑒)+ 𝜔𝑑 (5.9)

Se definește funcția Lyapunov 𝑉 =1

2• 𝑠𝑇 • 𝑠, astfel derivata în domeniul timp este,

𝑉 = 𝑠1 • 𝑠 1 + 𝑠2 • 𝑠 2 = 𝑠1 • −𝑄1 • 𝑠1 − 𝑃1 • 𝑠𝑔𝑛 𝑠2 + 𝑠2 • −𝑄2 • 𝑠2 − 𝑃2 • 𝑠𝑔𝑛 𝑠2 =

−𝑠𝑇 • 𝑄 • 𝑠 − 𝑃1 • 𝑠1 − 𝑃2 • 𝑠2 (5.10)

Pentru ca 𝑉 să fie negativă și semidefinită este suficient să alegem 𝑄𝑖 și 𝑃𝑖 astfel încât

𝑄𝑖 , 𝑃𝑖 ≥ 0.

5.5 Simularea conducerii în Sliding Mode

Considerând robotul mobil Pioneer P3-DX un robot mobil autonom, modelat ca un solid

rigid sau articulat, cu cinematică și geometrie cunoscută, situat într-un punct 𝑃𝑛 = 𝑥,𝑦,Ɵ 𝑇

unde 𝑛 = 𝑛𝑑 ,𝑛𝑝 , care poate corespunde unei locații 𝑃𝑛𝑑 = 1,… , 9 de deservire a liniei

flexibile HERA & Horstmann în procesul de dezasamblare a unei componente sau a unei

locații 𝑃𝑛𝑝 = 1, 2 de deservire a liniei FESTO MPS-200 de prelucrare. S-a simulat în

programul MobileSim parcurgerea traiectoriilor ambelor procese de către platforma mobilă.

Page 86: Organizare Linii Roboti

86

5.5.1 Simularea conducerii platformei mobile în cadrul deservirii liniei flexibile

HERA & Horstmann

În cadrul simulării s-au impus anumite condiții de parcurgere a traiectoriei de către

platforma mobilă Pioneer P3-DX în conducere sliding mode [71]-[77]. Traiectoria simulată

corespunde procesului real de deservire a liniei flexibile HERA & Horstmann în cadrul

procesului de dezasamblare deservit de o platformă mobilă echipată cu maniplator.

Fig. 5.7 Simularea parcurgerii traiectoriei în conducere Sliding Mode din cadrul procesului de

deservire al liniei flexibile HERA & Horstmann

Astfel s-au impus următoarele condiții de simulare:

Distanța totală parcusă de platforma mobilă este de 7960 mm;

Viteza platformei mobile a fost de 94 mm/s;

În cadrul simulării nu s-au luat în considerare timpi de staționare a platformei mobile

pentru efectuarea operațiilor de preluare dau depunere de către manipulator a pieselor;

Traiectoria parcursă a fost în linie dreaptă, deoarece în procesul real prin construcția liniei

flexibile nu au existat locuri în care platforma mobilă era nevoită să efecteze o curbă sau

o întoarcere;

Rezultatele simulării se pot observa în Fig. 5.8, unde în a) se poate observa traiectoria reală

a platformei mobile cât și traiectoria impusă. Ambele traiectorii coincid pe toată distanța

parcursă. În b) se observă variații ale vitezei liniare reale fată de viteza liniară impusă. Din

simulare a rezultat că timpul de parcurgere a distanței de 7960 mm a fost de 84.6 s.

În Fig. 5.9 a) se prezintă eroarea de urmărire pe axa x, valoarea maximă a erorii se

încadrează într-o deviație a platformei mobile față de distanța de parcurs cu aproximativ 4

mm. În b) eroarea de urmărire pe axa y este zero, deoarece platforma mobilă nu execută nici o

curbă sau o întoarcere.

Page 87: Organizare Linii Roboti

87

În Fig. 5.10 a) se prezintă eroarea direcției platformei mobile, se observă că valoare erorii

este zero la fel și valoare vitezei unghiulare din b), datorită faptului că platforma mobilă

parcurge o traiectorie dreaptă fără a face curbe sau întoarceri.

a) b)

Fig. 5.8 Simularea parcurgerii traiectorii în conducere sliding mode: a) traiectoria parcursă; b)

viteza platformei mobile;

a) b)

Fig. 5.9 Eroare de urmărire a conducerii în sliding mode: a) eroarea pe axa x; b) eroare pe axa

y;

Page 88: Organizare Linii Roboti

88

a) b)

Fig. 5.10 a) Eroarea direcției; b) Viteza unghiulară;

a) b)

Fig. 5.11 Comanda conducerii în sliding mode: a) comanda pe suprafața 𝑠2;

a) comanda pe suprafața 𝑠1;

Se poate observa în Fig. 5.11 a) și b) comanda conducerii în sliding mode, în cadrul

suprafeței 𝑠1 se pot observa variații ale comenzii pentru menținerea traiectoriei în linie

dreaptă, pe când în cadrul suprafeței 𝑠2 comanda are valoare zero.

5.5.2 Simularea conducerii platformei mobile în cadrul deservirii liniei flexibile

FESTO MPS-200

Utilizând ecuațiile din Capitolul 5.3 și 5.4 în cadrul simulării conducerii și parcurgerii

traiectoriei de către platforma mobilă Pioneer P3-DX în conducere sliding mode din cadrul

procesului de deservire a liniei flexibile FESTO MPS-200 traiectoria simulată corespunde

procesului real și este prezentată în Fig. 5.12.

Page 89: Organizare Linii Roboti

89

Fig. 5.12 Simularea parcurgerii traiectoriei în conducere Sliding Mode din cadrul procesului

de prelucrare al liniei flexibile FESTO MPS-200

În cadrul simulării s-au impus următoarele condiții:

Distanța totală parcusă de platforma mobilă este de 5634 mm; Această traiectorie este

parcursă în două etape de preluare - depunere și întoarcere la poziția inițială, fiecare

etapă poate fi împărțită în 3 secțiuni (fiecare etapă are o distanță de 2817 mm): în prima

secțiune se parcurge distanța de 700 mm în linie dreaptă (din poziția de START) după care

platforma mobilă execută o întoarcere de 90𝑜 apoi parcurge în linie dreaptă distanța de

2097 mm care corespunde celei de-a doua secțiuni, execută cea de-a doua întoarcere de

90𝑜 și parcurge cea de-a treia secțiune (până la poziția de STOP) cu o distanță de 200

mm; După parcurgerea celor 3 secțiuni în care se transportă o componentă, platforma

mobilă revine în poziția inițială parcurgând aceeași traiectorie;

Viteza platformei mobile a fost de 94 mm/s;

În cadrul simulării nu s-au luat în considerare timpi de staționare a platformei mobile

pentru efectuarea operațiilor de preluare dau depunere de către manipulator a pieselor;

În cadrul simulării platforma mobilă echipată cu manipulator preia o singură piesă

declarată rebut și o readuce pe linia de prelucrare după care platforma mobilă se

reântoarce în poziția inițială;

Rezultatele simulării se pot observa în Fig. 5.13, unde în a) se poate observa traiectoria

reală a platformei mobile cât și traiectoria impusă. Ambele traiectorii coincid pe toată

distanța parcursă. Se poate observa la momentele în care platforma mobilă execută o

întoarcere de 90𝑜 o mică deviația a traiectoriei. În b) se observă variații ale vitezei liniare

reale fată de viteza liniară impusă. Din simulare a rezultat că timpul de parcurgere a distanței

de 5634 mm a fost de 121.7 s.

Page 90: Organizare Linii Roboti

90

În Fig. 5.14 a) se prezintă eroarea de urmărire pe axa x, valoarea maximă a erorii se

încadrează într-o deviație a platformei mobile față de distanța de parcurs cu aproximativ 4

mm. În b) eroarea de urmărire pe axa y este de aproximativ 2 mm, se poate observa că la

momentul de revenire în poziția inițială în care platforma mobilă execută utima întoarcere de

90𝑜 , eroarea de urmărire atinge valoarea maximă de 2.37 mm.

a) b)

Fig. 5.13 Simularea parcurgerii traiectorii în conducere sliding mode: a) traiectoria pacursă;

b) viteza platformei mobile;

a) b)

Fig. 5.14 Eroare de urmărire a conducerii în sliding mode: a) eroarea pe axa x; b) eroare pe

axa y;

În Fig. 5.15 a) se prezintă eroarea direcției platformei mobile, se observă că valoarea erorii

este de aproximativ 2𝑜 și valoare vitezei unghiulare reale din Fig. 5.15 b) oscilează în jurul

valorii impuse cu aproximativ 0.5 rad/s.

Page 91: Organizare Linii Roboti

91

a) b)

Fig. 5.15 a) Eroarea direcției; b) Viteza unghiulară;

a) b)

Fig. 5.16 Comanda conducerii în sliding mode: a) comanda pe suprafața 𝑠2;

a) comanda pe suprafața 𝑠1;

Se poate observa în Fig. 5.16 a) și b) comanda conducerii în sliding mode, în cadrul

suprafeței 𝑠1 și a suprafeței 𝑠2 se pot observa variații ale comenzii pentru menținerea

traiectoriei.

5.6 Concluzii

Ca unealtă de modelare, un model de rețea Petri poate fi descris de un set de ecuații lineare

algebrice sau de alte modele care să reflecte comportamentul sistemului analizat. Acest lucru

permite o verificare formală a proprietăților asociate comportamentului derulării procesului de

fabricație flexibilă vizat (relații de precedență între evenimente, operații concurente,

sincronizările necesare, eliminarea situațiilor de blocare (deadlock), activitățile repetitive și

excluderile mutuale ale resurselor partajate).

Page 92: Organizare Linii Roboti

92

Validarea modelului prin simulare poate produce un set limitat de stări ale sistemului

modelat și astfel poate arăta doar prezența (nu și absența) erorilor din model și specificațiile

sale de bază. În cadrul simulării procesului de asamblare/dezasamblare deservit de un robot

mobil echipat cu manipulator aferent liniei flexibile de fabricație HERA & Horstmann și a

liniei flexibile de prelucrare FESTO MPS-200, s-au eliminat erorile, situațiile și evenimentele

nedorite. În simulare s-au utilizat valori ale tranzițiilor aferente stărilor din procesul real

pentru ca simularea să reflecte cât mai bine comportamentul liniilor flexibile. Pentru o mai

bună evidențiere a procesului real modelat s-au simulat următoarele modele, care reprezintă și

principalele contribuții ale acestui capitol:

simularea modelului cu rețele Petri temporizate a procesului de asamblare și

dezasamblare a unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu

manipulator;

simularea modelului cu rețele Petri temporizate a procesului de prelucrare a unui

produs, proces deservit de un robot mobil echipat cu manipulator;

simularea modelului cu RPH sincronizate a procesului de asamblare și dezasamblare a

unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator;

testarea modelului cu RPH sincronizate a procesului de asamblare și dezasamblare a

unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator

utilizând programul LabVIEW;

simularea conducerii robotului mobil echipat cu manipulator în cadrul deservirii liniei

flexibile de asamblare/dezasamblare HERA & Horstmann;

simularea conducerii robotului mobil echipat cu manipulator în cadrul deservirii liniei

flexibile de prelucrare FESTO MPS-200;

Page 93: Organizare Linii Roboti

93

Capitolul 6

Contribuții privind conducerea în timp real

6.1 Implementarea conducerii în timp real

6.2 Prezentarea aplicației în mediul de programare grafică LabVIEW

6.3 Conucerea în timp real a procesului de dezasamblare completă

6.4 Concluzii

6.1 Implementarea conducerii în timp real

Implementarea are la bază utilizarea programului LabVIEW 2010 [85]-[87] pentru

dezvoltarea unei aplicații grafice de control și conducere a liniei flexibile HERA &

Horstmann deservită de robotul mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator Pioneer 5-DOF

Arm în procesul de asamblare și dezasamblare completă a unui produs. Prin acestă aplicație se

v-a controla și conduce în timp real procesul de asamblare/dezasamblare și se v-a sincroniza

robotul mobil astfel încât să se execute operații de dezasamblare concomitent cu operațiile

robotului mobil [78], [79], [80].

Programarea proceselor automatizate de asamblare/dezasamblare pe linia mecatronică se

realizează prin programarea modulelor AP SIEMENS în limbajul de programare dedicat

Simatic STEP 7. Comunicarea dintre AP al liniei flexibile HERA & Horstmann şi staţia de

lucru care asigură sincronizarea cu platforma robotică se face prin intermediul plăcii de

achiziţie DAQ NI USB-6008.

Deoarece ieşirile şi intrările digitale ale AP SIEMENS cu procesor CPU 314C-2 DP

funcţionează cu tensiune de 0÷24 V iar placa de achiziţie lucrează cu tensiuni cuprinse între

intervalul de 0÷5 V s-a utilizat o placă cu relee destinată interfațării plăcii de achiziţie. În Fig.

6.1 este prezentată schema bloc de conectare a echipamentelor în vederea realizării aplicației

de control în timp real [81], [82].

Page 94: Organizare Linii Roboti

94

Fig. 6.1 Schema bloc a comunicației dintre echipamentele utilizate în conducerea liniei

flexibile HERA & Horstmann deservită de un robot mobil Pioneer P3-DX

6.2 Prezentarea aplicației în mediul de programare grafică LabVIEW

Programul de conducere a întregului proces de asamblare și dezasambalre este împărțit în

două bucle locale de conducere (Fig. 6.2) după cum urmează:

Fig. 6.2 Schema bloc a programului de conducere în timp real din mediul LabVIEW

Page 95: Organizare Linii Roboti

95

- prima buclă de conducere are ca obiectiv controlul procesului de

asamblare/dezasamblare a liniei flexibile HERA & Horstmann. Acestă buclă de

conducere este implementată în automatul programabil SIEMENS S7-300 cu procesor

314-2 DP și programată în mediul de programare Simatic STEP 7.

- a doua buclă de conducere locală o reprezintă algoritmul de conducere al robotului

mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator. Algoritmul de conducere este

implementat într-un fisier de tip executabil care este lansat în aplicație de programul

LabVIEW. În urma derulării fisierului executabil sunt scrise în fișiere de tip .txt

variabile care reprezintă poziția robotului mobil echipat cu manipulator din cadrul

procesului de dezasamblare. Programul LabVIEW citește variabilele din fișierele .txt,

actulizează interfața grafică cu noua poziție a robotului și întervine în algoritmul de

sincronizare al operațiilor de dezasamblare deservită de robotul mobil echipat cu

manipulator.

Comunicația dintre aceste două bucle locale de conducere se realizează printr-o interfațare

dintre linia flexibilă și un calculator de proces, printr-o placa de achiziție (Fig. 6.3) care

culege și transmite date din procesul de asamblare și dezasamblare și o comunicație wireless

pe un protocol TCP/IP dintre robotul mobil și calculatorul de proces. Pe acest calculator de

proces se găsește programul de conducere implementat în mediul LabVIEW care are rolul de

a sincroniza în timp real cele două bucle de conducere în cadrul procesului de dezasamblare.

Fig. 6.3 Reprezentarea schematică a conexiunii dintre linia de mecatronică şi placa de

achiziţie

Page 96: Organizare Linii Roboti

96

Interfața grafică de control și conducere realizată în mediul LabVIEW este prezentată în

Fig 6.4 iar în Fig. 6.5 este prezentat panoul de control.

Fig. 6.4 Interfața grafică de conducere în mediul LabVIEW

Fig. 6.5 Panou de control

Funcționarea aplicației:

- atunci când se primeşte un semnal de stare la intrarea digitală a plăcii de achiziție pe

Page 97: Organizare Linii Roboti

97

pinul 28 (Fig. 6.3), se va trimite un semnal la ieşirea digitală a plăcii de achizitie pe pinul 17.

Semnalul va fi trimis apoi la intrarea digitală I4.0 a modulului de I/O al automatului

programabil. Acest semnal de stare declanșează procesul de START dezasamblare.

Fig. 6.6 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii START dezasamblare

- prima operație a procesului de dezasamblare constă în deplasarea pe bandă a piesei

rebut până în dreptul pistonului 𝐷𝐿1 (Fig. 6.7).

Fig. 6.7 Ciclul complet al robotului mobil echipat cu manipulator în procesul de dezasamblare

Aici se va scoate primul cilindru simultan cu scrierea unui semnal de stare pe ieşirea digitală

Q0.0 a automatului programabil. Semnalul este achiziţionat de placă de achizitie pe intrarea

digitală aferentă pinului 28. Acest semnal de stare declanșează acțiunea de START (ciclu

continuu) robot mobil.

Fig. 6.8 Implementarea în mediul Labview a acțiunii START (ciclu continuu) robot mobil

Page 98: Organizare Linii Roboti

98

- la declanșarea procesului de dezasamblare este înlăturat (dezasamblat) primul cilindru.

După această operație se inițializează ciclu robotului mobil care atunci când preia cu ajutorul

manipulatorului cilindru dezasamblat și gripperul este închis programul scrie într-un fişier text

un caracter numeric care reprezintă o variabilă de stare, fişier text care apoi este deschis de

către programul LabVIEW pentru a scrie valoarea variabilei la ieşirea digitală a plăcii de

achiziție de la pinul 21. Semnalul ajunge la intrarea digitală I2.0 a automatului programabil

care declanşează pornirea benzii şi implicit deplasarea piesei la următorul piston 𝐷𝐿2 care este

acţionat şi astfel este scos cilindrul numărul doi. Înainte de această acțiune de dezasamblare a

celui de-al doilea cilindru este oprită banda transportoare. În Fig. 6.9 se pot observa operațiile

de apucare/depunere ale manipulatorului din cadrul procesului de dezasamblare.

a) b)

Fig. 6.9 Exemplificarea operațiilor efectuate de robotul mobil: a) de apucare; b) depunere;

Fig. 6.10 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S5

În continuarea secvenţei de sincronizare dintre linia flexibilă HERA & Horstmann şi

robotul Pioneer P3-DX, ca şi pană acum, programul de conducere a robotului are specificat să

creeze un fişier text în care se scrie o variabilă de stare, cifra 1 în cazul de faţă, după ce se

efectuează de către manipulator mişcarea de închidere a gripperului. După închiderea

gripperul, programul LabVIEW trimite la ieşirea digitală a plăcii de achiziție de la pinul

Page 99: Organizare Linii Roboti

99

numărul 19 un semnal care va porni banda transportoare a liniei flexibile pentru a deplasa

produsul la următoarea stație unde se efectuează un alt proces de dezasamblare.

Fig. 6.11 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S4

După ce robotul mobil s-a deplasat de la stația S4 aferentă magaziei de cilindri, la stația S3

în dreptul senzorului E15.5, începe secvenţa de dezasamblare a următoarei componente, cea a

capacului. După ce gripperul manipulatorului a simulat că a apucat capacul, se scrie în fisierul

text o altă variabilă de stare. Programul preia valoarea variabilei din fişier şi activează ieşirea

digitală numărul 17 a plăcii de achiziție, care va trimite un semnal la intrarea digitală I0.0 a

automatului programabil. Acest semnal pornește banda transportoare și transportă produsul

pană la senzorul E13.5.

a) b)

Fig. 6.12 Procesul de dezasamblare a piesei P3-capac: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

Page 100: Organizare Linii Roboti

100

Fig. 6.13 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S3

În cadrul penultimului proces de dezasamblare al componentei corp se efectuează aceeași

procedură de sincronizare a deplasării robotului mobil până la senzorul E13.5, se preia corpul,

după care paletul este deplasat de banda transportoare pană în dreptul senzorului E11.5 a

stației următoare unde este efectuată ultima operație de dezasamblare.

a) b)

Fig. 6.14 Procesul de dezasamblare a piesei P2-corp: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

Fig. 6.15 Implementarea în mediul LabVIEW a acțiunii de pornire a benzii transportoare

aferente stației S2

Page 101: Organizare Linii Roboti

101

În ultima etapă a dezasamblării se preia paletul din dreptul senzorului E11.5 de către

manipulator și se depozitează în magazia de paleți. După care robotul revine în poziția inițială

pentru a fi pregătit în cadrul următorului proces de dezasamblare.

S-au prevăzut două elemente de control destinate preluării de la utilizator a path-urilor:

elemente de tip executabil și elemente de tip text. Prin lansarea aplicației de conducere se vor

lansa în mod automat aceste două elemente. Elementul de tip executabil este aferent

conducerii robotului mobil, acesta este inițializat și executat în mod automat de către

programul LabVIEW la fiecare declanșare a operației de dezasamblare. În cadrul elementului

de tip text sunt salvate variabile din procesul de dezasamblare. Variabile care sunt citite prin

intermediul plăcii de achiziție și salvate în LabVIEW. Prin aceste două tipuri de variabile se

execută sincronizarea procesului de dezasamblare a liniei flexibile HERA & Horstmann cu

robotul mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator.

a) b)

Fig. 6.16 Procesul de dezasamblare a piesei P1-palet: a) preluarea piesei; b) depunerea în

magazie;

În Fig. 6.17 sunt date distanțele (𝑅𝑑1 … 𝑅𝑑8) pe care le parcurge robotul mobil echipat cu

manipulator în cadrul procesului de dezasamblare completă a unui produs.

Fig. 6.17 Distanțe parcurse de robotul mobil echipat cu manipulator

Page 102: Organizare Linii Roboti

102

- 𝑅𝑑1 + 𝑅𝑑2 + 𝑅𝑑2 = 300 + 730 + 730 = 1760 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de

robotul mobil echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare al primului

cilindru;

- 𝑅𝑑2 + 𝑅𝑑3 = 730 + 370 = 1100 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de robotul mobil

echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare al celui de-al doilea

cilindru;

- 𝑅𝑑4 + 𝑅𝑑5 = 310 + 450 = 760 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de robotul mobil

echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare al componentei capac;

- 𝑅𝑑6 + 𝑅𝑑7 = 330 + 420 = 750 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de robotul mobil

echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare al componentei corp;

- 𝑅𝑑8 + 𝑅𝑑5 = 340 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de robotul mobil echipat cu

manipulator în cadrul procesului de dezasamblare al componentei palet;

- 𝑅𝑑8 + 𝑅𝑑7 + 𝑅𝑑6+𝑅𝑑5 + 𝑅𝑑4 + 𝑅𝑑3 + 𝑅𝑑2 + 𝑅𝑑1 = 340 + 420 + 330 + 450 +

310 + 370 + 730 + 300 = 3250 𝑚𝑚: reprezintă distanța parcursă de robotul mobil

echipat cu manipulator în cadrul procesului de dezasamblare la întoarcerea în poziția

inițială;

- viteza robotului mobil echipat cu manipulator este de 94 𝑚𝑚/𝑠;

6.3 Conducerea în timp real a procesului de dezasamblare completă.

În cadrul procesului de testare în timp real din mediul de programare grafică LabVIEW se

poate observa în Fig 6.18 evoluția operației de dezasamblare a unei componente, prin

preluarea de către manipulator a primului cilindru, transportul acestuia cu ajutorul platformei

mobile până la deposit și eliberarea acestuia.

Fig. 6.18 Operația de dezasamblare a unei componente

Page 103: Organizare Linii Roboti

103

În Fig. 6.19 este prezentată evoluția întregului proces de dezasamblare a unui produs și

momentele în care manipulatorul deservește linia flexibilă.

Fig. 6.19 Operațiile de dezasamblare a unui produs

În Fig. 6.20 se observă acțiunile de deplasare a robotului mobil în cadrul procesului de

dezasamblare și operațiile manipulatorului.

Fig. 6.20 Operațiile robotului mobil Pioneer P3-DX echipat cu

manipulator Pioneer 5-DOF Arm

6.4 Concluzii

Principalele contribuţii rezultate în urma implementării aplicației de conducere în timp real

în cadrul prezentului capitol au vizat, în mod deosebit, elaborarea unei noi structuri flexibile

de fabricație capabilă să îndeplinească sarcini multiple cu aceleași echipamente în cadrul

diferitelor procese de fabricație. Rezultatele împlementării au urmărit desevirea proceselor

Page 104: Organizare Linii Roboti

104

flexibile de fabricație de o platformă mobilă echipată cu manipulator robotic capabilă să

îndeplinească două sarcini diferite, transport și manipulare. Principalele contribuții sunt:

− dezvoltarea și implementarea unei aplicații grafice de control și conducere în timp real

a sistemului flexibil de asamblare și dezasamblare a unui produs, deserivit de un robot

mobil echipat cu manipulator;

− dezvoltarea și implementarea unei metode de sincronizare a echipamentelor prin

introducerea sistemului distribuit de conducere;

Page 105: Organizare Linii Roboti

105

Capitolul 7

Concluzii

Dezvoltarea proceselor din cadrul sistemelor flexibile de fabricație deservite de o entitate

robotică precum şi dezvoltarea echipamentelor dedicate proceselor industriale a dus la

dezvoltarea sistemelor de fabricație flexibilă, la conducerea proceselor de fabricație în timp

real, la monitorizarea cu sisteme de tip calculator de proces şi conducerea roboților utilizând

sisteme de sincronizare ale echipamentelor pentru scărerea timpului de ciclu de fabricație.

Principala contribuție a acestei teze o reprezintă optimizarea și conducerea unor astfel de

sisteme flexibile, prin realizarea programelor de conducere în timp real a unei linii flexibile de

fabricație deservită de un robot mobil echipat cu manipulator care deservește un proces de

asamblare și dezasamblare a unui produs, proces în urma căruia linia flexibilă devine complet

reversibilă.

Principalele contribuții ale cercetării din cadrul acestei lucrări gravitează în jurul

următoarelor domenii:

Sisteme flexibile de fabricație

Roboți industriali

Conducerea liniilor flexibile de fabricație deservite de roboți

În Capitolul 2 au fost abordate, dintr-o perspectivă tehnologică procesele de fabricației

flexibilă din cadrul sistemelor de fabricație flexibilă. O mare parte a acestor perspective sunt

trecute în acest capitol introductiv dedicat stadiului actual.

În literatura de specialitate există multe abordări ce pot fi utilizate pentru o dezvoltare și

optimizare a liniilor flexibile de fabricație. O mare parte a principalelor aspecte au fost

prezentate în Capitolul 3, principala contribuție adusă o reprezintă optimizarea unei linii

flexibile de fabricație care execută un proces de asamblare și dezasamblare parțială.

Obiectivul urmărit a fost obținerea de contribuții privind optimizarea liniei flexibile în cadrul

procesului de dezasamblare prin introducerea unei platforme mobile echipată cu manipulator.

Astfel procesul de dezasamblare partială este deservit de o entitate robotică capabilă să

execute operații de dezasamblare, operații în urma cărora linia flexibila de asamblare și

Page 106: Organizare Linii Roboti

106

dezasamblare parțială, devine complet revesibilă în urma dezasamblării complete a unui

produs. De asemenea în urma optimizării procesului de asamblare și dezasamblare deservită

de un robot mobil echipat cu manipulator au rezultat contribuții prin creșterea gradului de

flexibilitate a liniei flexibile de fabricației în urma căruia se pot executa operații de

asamblare/dezasamblare și prelucrare cu aceleași ultilaje.

Pentru un sistem flexibil de fabricație complex, care execută operații de asamblare și

dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator o modelare riguroasă

presupune modelarea cu acuratețe a tuturor etapelor din cadrul proceselor de asamblare și

dezasamblare căt și modelarea acțiunilor de transport și manipulare a robotului mobil echipat

cu manipulator. Modelarea acestora poate fi realizată utilizănd instrumente specifice

modelării sistemelor cu evenimente discrete căt și utilizarea de diverse tipologii de rețele Petri

dedicate modelării duratelor operațiilor aferente platformei mobile. În Capitolul 4 se prezintă

rezultate în urma modelării proceselor de asamblare, dezasamblare parțială, dezasamblare

parțială deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, asamblare și dezasamblare

parțială deservită de un robot mobil echipat cu manipulator, asamblare și dezasamblare totală

deservită de un robot mobil echipat cu manipulator. Concluziile acestei modelări evidențiază

că modelarea proceselor flexibile din cadrul sistemelor flexibile de fabricație utilizează ca

instrumente rețelele Petri netemporizate și netemporizate, rețele Petri hibride, și rețele Petri

hibride sincronizate reprezintă o soluție pentru a evidenția cu acuratețe procesul real și de a

scoate în evidentă necesitatea optimizării operațiilor în vederea îmbunătățirii timpului total de

ciclu de fabricație. În cadrul acestui capitol s-au elaborat și modelele unui proces de

prelucrare din cadrul unui sistem flexibil de fabricație utilizănd rețele Petri netemporizate și

temporizate în abordare discretă. Modelarea se realizează printr-o procedură în două etape. În

prima etapă se analizează procesele din cadrul liniei flexibile de fabricație și ordinea

executării acestora rezultând un graf al procesului de asamblare și dezasamblare desevită de

un robot mobil echipat cu manipulator. În urma grafului rezultat și a descrierii individuale

amănunțite se implementează modelele aferente fiecărui proces. Aceste modele sunt utilizate,

de asemenea, în simulările din capitolul următor.

Abordările de modelare a proceselor din cadrul liniei flexibile de fabricație utilizând

diverse tipologii de rețele Petri permit analiza și studierea diferitelor proprietăți ale sistemelor

cu evenimente discrete. Toate modele, prezentate în Capitolul 3, au fost utilizate în Capitolul

5, în care pe baza instrumentelor de simulare a rezultat o analiză detaliată a proceselor de

asamblare, dezasamblare și prelucrare din care rezultă anumite criterii de performanță ce

caracterizează funcționarea procesului fizic. Simularea a permis evidențierea proprietăților

comportamentale ale liniei flexibile și a evoluției conform procesului real, a etapelor de

Page 107: Organizare Linii Roboti

107

asamblare, dezasamblare deservită de robot mobil echipat cu manipulator și prelucrare.

Rezultatele simulării arată că procesul de asamblare este un proces continuu care se

desfășoară până când în mod accidental apare o componentă sau un produs defect,

inițializându-se astfel procesul de dezasamblare al produsului.

Validarea modelui prin simulare reflectă comportamentul sistemului analizat. Acest lucru

permite o verificare a proprietăților operaților derulate din cadrul liniei flexibile, operații care

sunt controlate printr-un algoritm de conducere în cadrul Capitolului 6. Implementarea are la

bază utilizarea unui mediu de progamare pentru dezvoltarea unei aplicații grafice de control și

conducere în timp real a liniei flexibile deservită de un robot mobil echipat cu manipulator în

cadrul procesului de asamblare și dezasamblare a unui produs. S-a dezvoltat o metodă de

sincronizare a echipamentelor şi s-a implementat un sistem de conducere a cărui structură

poată fi adaptată la modificări importante ale intrărilor/ieșirilor (scopurile de fabricaţie

flexibilă în cazul nostru) şi respectiv să asigure continuarea fluxului de

asamblare/dezasamblare.

7.1 Sumarul contribuțiilor originale din cadrul tezei

În Capitolul 3

− optimizarea unei structuri clasice de sistem flexibil de fabricației care să permită

efectuarea cu aceleași utilaje a două procese de fabricație: asamblare și dezasamblare a

unui produs;

− introducerea unui robot mobil echipat cu manipulator pentru deservirea liniei flexibile

de asamblare și dezasamblare în cadrul procesului de dezasamblare a unui produs;

− implementarea și optimizarea sistemului de control prin introducerea sistemului

distribuit de conducere a liniei flexibile de asamblare și dezasamblare deservită de un

robot mobil echipat cu manipulator;

În Capitolul 4

− modelarea procesului de asamblare pe linii flexibile utilizând rețele Petri

netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

− modelarea procesului de dezasamblare parțială pe linii flexibile utilizând rețele Petri

netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

− modelarea procesului de asamblare și dezasamblare parțială pe linii flexibile utilizând

rețele Petri netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă HERA &

Horstmann;

Page 108: Organizare Linii Roboti

108

− modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii

flexibile utilizând rețele Petri temporizate și netemporizate în abordare SED,

particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

− modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii

flexibile deservite de un robot mobil echipat cu manipulator, utilizând rețele Petri

Hibride generalizate, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann;

− modelarea procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs pe linii

flexibile deservite de un robot mobil echipat cu manipulator, utilizând rețele Petri

Hibride sincronizate, particularizat pe linia flexibilă HERA & Horstmann.

− modelarea procesului de prelucrare pe linii flexibile utilizând rețele Petri

netemporizate în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă FESTO MPS-200;

− modelarea procesului de prelucrare pe linii flexibile utilizând rețele Petri temporizate

în abordare SED, particularizat pe linia flexibilă FESTO MPS-200;

În Capitolul 5

− simularea modelului cu rețele Petri temporizate a procesului de asamblare și

dezasamblare a unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu

manipulator;

− simularea modelului cu rețele Petri temporizate a procesului de prelucrare a unui

produs;

− simularea modelului cu RPH sincronizate a procesului de asamblare și dezasamblare a

unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator;

− validarea modelelor simulate, analiza comportamentului sistemului flexibil deservit de

un robot mobil echipat cu manipulator;

− testarea modelului cu RPH sincronizate a procesului de asamblare și dezasamblare a

unui produs, dezasamblare deservită de un robot mobil echipat cu manipulator

utilizând programul LabVIEW;

− simularea conducerii în timp real a robotului mobil echipat cu manipulator în cadrul

deservirii liniei flexibile de asamblare și dezasamblare HERA & Horstmann;

În Capitolul 6

− dezvoltarea și implementarea unei aplicații grafice de control și conducere în timp real

a sistemului flexibil de asamblare și dezasamblare a unui produs, deserivit de un robot

mobil echipat cu manipulator;

− dezvoltarea și implementarea unei metode de sincronizare a echipamentelor prin

introducerea sistemului distribuit de conducere;

Page 109: Organizare Linii Roboti

109

7.2 Direcții de cercetare viitoare

Având la bază rezultatele prezentei teze de doctorat, se pot identifica următoarele direcții

de cercetare viitoare:

utilizarea protocolului de comunicație PROFIBUS al liniei flexibile de asamblare și

dezasamblare HERA & Horstmann pentru a transmite și citi variabile de stare ale

procesului prin intermediul calculatorului de proces;

implementarea unei aplicații în mediul de programare LabVIEW de tip client-server

pentru a citi variabilele de stare la o viteză net superioară achiziției datelor prin

intermediul placilor de achiziție. Aplicația poate utiliza programele OPC NI Server și

OPC Siemens Server;

implementarea unei bucle de conducere al manipulatorului utilizănd diferite tehnici de

procesare și recunoaștere a secventelor video;

implementarea unui algoritm de conducere al roboților mobili echipați cu manipulator

pentru deservirea liniilor flexibile de prelucrare în vederea optimizării și deservirii

acestora în procesul de prelucrare;

Page 110: Organizare Linii Roboti

110

Bibliografie

[1] Toni A. and Tonchia S. Manufacturing Flexibility: a literature review. International

Journal of Production Research, 1998, vol. 36, no. 6, 1587-617.

[2] Chryssolouris G. Manufacturing Systems – Theory and Practice. New York, NY: Springer

Verlag, 2005. 2nd edition.

[3] Tolio D., Design of Flexible Production Systems – Methodologies and Tools. Berlin:

Springer, 2009. ISBN 978-3-540-85413-5.

[4] F.F. Chen and E.E. Adams, “The Impact of Flexible Manufacturing Systems on

Productivity and Quality", IEEE Transactions of Engineering Management, vol. 38, pp.

33-45, 1991.

[5] G. Da Silverira, D. Borenstein and F.S. Fogliatto, “Mass Customization: Literature

Review and Research Directions", International Journal of Production Economics, vol.

72, pp. 1-13, 2001.

[6] R.R. Inman, D.E. Blumenfeld, N. Huang and J. Li, “Production System Design for

Quality: Research Opportunities from Automotive Industry Prospective", International

Journal of Production Research, vol. 41, pp. 1953-1971, 2003.

[7] J.E. Brady and T.T. Allen, “Six Sigma Literature: A Review and Agenda for Future

Research", Quality and Reliability Engineering International, vol. 22, pp. 335-367, 2006.

[8] F. Tsung, Y. Li, and M. Jin, “Statistical Process Control for Multistage Manufacturing

and Service Operation: A Review and Some Extensions", International Journal of

Services Operations and Informatics, vol. 3, pp. 191-204, 2008.

[9] T. Lager, “The Industrial Usability of Quality Function Deployment: A Literature Review

and Synthesis on a Meta-level", R&D Management, vol. 35, pp.409-426, 2005.

[10] J.R. Sharma, A.M. Rawani, and M. Barahate, “Quality Function Deployment: A

Comprehensive Literature Review", International Journal of Data Analysis Techniques

and Strategies, vol. 1, pp. 78-103, 2008.

[11] J. Shi and S. Zhou, “Quality Control and Improvement for Multistage Systems: A

Survey", IIE Transactions, vol. 41, pp. 744-753, 2009.

[12] J. Li and N. Huang, “Quality Evaluation in Flexible Manufacturing Systems: A

Markovian Approach", Mathematical Problems in Engineering, vol. 2007, article ID

57128, 2007.

[13] J. Li, D.E. Blumenfeld and S.P. Marin, “Production System Design for Quality

Robustness", IEE Transactions, vol. 40, pp. 162-176, 2008.

Page 111: Organizare Linii Roboti

111

[14] C. Galitsky and E. Worrell, “Energy Efficiency Improvement and Cost Saving

Opportunities for the Vehicle Assembly Industry", Lawrence Berkeley National

Laboratory (LBNL-50939-Revision), 2008.

[15] Boothroyd, G. and Althing, L.”Design for assembly and disassembly”, Annals of CIRP

41(2), 625–636, 1992.

[16] Feddema, J. T. and Simon, R. W., “Visual servoing and CAD-driven microassembly”,

IEEE Robotics Automat. Mag. 5(4), 18–24, 1998.

[17] Fisher, E. L. and Nof, S. Y., “Knowledge-based economic analysis of manufacturing

systems”, J. Manufacturing Systems 6(2), 138–150, 1987.

[18] Huang, Y. F. and Lee, C. S. G., “An automatic assembly planning system”, Proc. of the

IEEE Internat. Conf. on Robotics and Automation, Cincinnati, OH, pp. 1594–1599, 1990.

[19] O‟Grady, P. and Oh, J. S., “A review of approaches to design for assembly”, Concurrent

Engineering 1(3), 5–11, 1991.

[20] Lotter, B., Manufacturing Assembly Handbook, Butterworths, London, 1989.

[21] Nof, S. Y., Wilhelm, W. E., and Warnecke, H. J., Industrial Assembly, Chapman & Hall,

London, 1997.

[22] Warnecke, H. J., Schweizer, M., Tamaki, K., and Nof, S. Y., Assembly, in: G. Salvendy

(ed.), Handbook of Industrial Engineering, 2nd edn, Wiley, New York, Chapter 19, 1992.

[23] H. Tempelmeier and H. Kuhn,” Flexible Manufacturing Systems: Decision Support

for Design and Operation”, Wiley-Interscience, 1993.

[24] A.K. Sethi and P.S. Sethi, “Flexibility in Manufacturing: A Survey", International

Journal of Flexible Manufacturing Systems, vol. 2, pp. 289-328, 1990.

[25] M. Barad and S.Y. Nof, “CIM Flexibility Measures: A Review and a Framework for

Analysis and Applicability Assessment", International Journal of Computer Integrated

manufacturing, vol. 10, pp. 296-308, 1997.

[26] Rajan, V. N. and Nof, S. Y., “Logic and communication issues in cooperation planning

for multi-machine workstations” , Internat. J. Systems Automat. Res. Appl. 2, 193–212,

1992.

[26] Zussman, E. M. and Seliger, G., “Production remanufacturing”, in: S. Y. Nof (ed.),

Handbook of Industrial Robotics, 2nd edn, Wiley, New York, Chapter 54, pp. 1037–

1044, 1999.

[27] Boothroyd, G. and Althing, L., “Design for assembly and disassembly”, Annals of CIRP

41(2), 625–636, 1992.

[28] B. Kopacek and P.Kopacek, "Intelligent Disassembly of Electronic Equipment", in

Proceedings of the 1st IFAC Workshop on „Intelligent Assembly and Disassembly –

IAD'98“, pp. 87-92, Oxford, UK, 1998.

Page 112: Organizare Linii Roboti

112

[29] Kopacek and P.Kopacek, "Intelligent Disassembly of Electronic Products", in

Proceedings of the 2nd Symposium „ Eco-Efficient Concepts for the Electronics Industry

Towards Sustainability - CARE INNOVATION`98“, pp. 130-136, Vienna, Austria,

1998.

[30] Miyata M., “Development of Robot System for Automatic Disassembling and Assembling

of Brake Equipment Parts”, Japanese Railway Engineering no.119, 1992.

[31] Noller, R.M., “Design for Disassembly Tactics”, Assembly, Jan 1992.

[32] Reynders, R.J.M., “Design of a disassembly system”, T.U. Eindhoven, 1995.

[33] Selinger, G., “Design for Disassembly in the Framework of Life-Cycle-Design”, CIRP

Copenhagen, June 1993.

[34] Subramani, A.K. and P. Dewhurst, “Automatic generation of Product Disassembly

Sequences”, Annals of the CIRP, Vol. 40, no.1, 1991.

[35] Warnecke, J., Schweizer., M. and M. Kahmeyer, “Flexible disassembly with industrial

robots”, IPA, Stuttgard, 1993.

[36] Zhang GW, Zhang SC, Xu YS. “Research on flexible transfer line schematic design

using hierarchical process planning”. Journal of Material Processing Technology 2002;

129: 629-633.

[37] Contini P, Tolio T. “Computer-aided set-up planning for machining centers

configuration”, International Journal of production research 2004; vol 42, n 17: 3473-

3491.

[38] Dolgui A, Guschinsky N, Levin G. “A special case of transfer lines balancing by graph

approach”, European Journal of Operational Research 2006, 168: 732-746.

[39] Matta A, Semeraro Q. “Design of advanced manufacturing s ystems”. Springer 2005.

[40] Z. Banaszak (Ed.), “Modelling and Control of FMS: Petri Net Approach”, Wroclaw

Technical University Press, Wroclaw, Poland, 1991.

[41] F. Dicesare, G. Harhalakis, J.M. Proth, M. Silva, F.B. Vernadat, “Practice of Petri Nets

in Manufacturing”, Chapman and Hall, London, 1993.

[42] P. KOŠŤÁL, K. KRAJČOVÁ, and R. RUŽAROVSKÝ, “Material flow description in

flexible manufacturing”, Advanced logistic systems, vol. 4, pp. 104‐108, 2010.

[43] P. KOŠŤÁL, A. MUDRIKOVÁ, and D. R. DELGADO SOBRINO, “Material Flow in

Flexible Production Systems”, Proceedings in Manufacturing Systems, vol. 5, no. 4

(2010), pp. 213‐216, 2010.

[44] Radaschin A., Filipescu A., Manzu V., Minca E. and Filipescu Jr. A. “Adaptive

disassembly sequence control by using mobile robots and system information”,

Proceeding of 15th IEEE International Conference in System Theory, Control and

Computing (ICSTCC 2011), 14-16 October 2011, Sinaia, Romania, ISBN 978-973-621-

323-6, 499-505, (2011).

Page 113: Organizare Linii Roboti

113

[45] R. RUZAROVSKY, S. HORVATH, and K. VELISEK, “Designing of automated

manufacturing and assembly systems”, in Annals Of DAAAM For 2008 & Proceedings

Of The 19th

International DAAAM Symposium, Vienna Univ Technology, Karlsplatz 13,

Wien, A‐1040, Austria, 2008, pp. 1201‐1202.

[46] David, R. and Alla, H., “Petri Net and Grafcet: Tools for Modeling Discrete Event

Systems”, Pretince Hall.

[47] Lee, D. and DiCesare, F. “Scheduuling flexible manufacturing systems using Petri nets

and heuristic search”, IEEE Transaction on Robotics and Automation, 10, 123-132,

1994.

[48] Critan, I., “ Sisteme Flexibile”, TCMM, vol. I si vol. II. Editura Tehnică, Bucuresti,

1987.

[49] Popescu, D., Dumitru, C., “Sisteme flexibile de prelucrare”. Reprografia Universitătii

din Craiova, 1996

[50] Shih, H. and Sekiguchi, T., “A timed Petri net and beam search based on-line fms

scheduling system with routing flexibility”, Proceedings of the 1991 IEEE International

Conference on Robotics and Automation, 1991, pp. 2548-2553.

[51] Stecke, K. E. and Raman, N., “ Production planning decisions in flexible manufacturing

systems with random material flows”, IIE Transactions, 26(5), 2-17, 1996).

[52] Radaschin A., A. Voda, E. Minca, A. Filipescu, “Task Planning Algorithm in Hybrid

Assembly/Disassembly Process”, 14 th IFAC Symposium on Information Control

Problems in Manufacturing (INCOM 2012), 23-25 May 2012, IFAC Proceedings Vol.14,

Part 1, ISSN: 1474-6670, ISBN: 978-3-902661-98-2.

[53] F. Balduzzi, A. Giua, and G. Menga., “First-order hybrid Petri nets: A model for

optimization and control”, IEEE Trans. on Robotics and Automation, 16(4):382-399,

2000.

[54] C. Chaouiya and Y. Dallery. “Petri net models of pull control systems for assembly

manufacturing systems”, In Procs. of the 2nd Int. Workshop on Manufacturing and Petri

Nets, ICATPN, pages 85{103, Toulouse, France, 1997.

[55] Moore, K.E. and Gupta, S.M., “Petri net models of flexible and automated

manufacturing systems: A survey”, International Journal of Production Research,

34(11), pp. 3001-3035, 1996,.

[56] Alla, H., Cavaill´e, J.-B., Le Bail, J. and Bel, G, “Les syst`emes de production par lot:

une approche discret-continu utilisant les r´eseaux de Petri hybrids”. Symposium ADPM

’92. Paris 1992..

[57] Alla, H. and David, R., “Continuous and Hybrid Petri Nets”. Journal of Circuits, Systems

& Computers 8(1): 159–188, 1998.

[58] Allam, M. and Alla, H.,”Modelling production systems by hybrid automata and hybrid

Petri nets”. Conf. on Control of Industrial Systems Belfort, 1997.

Page 114: Organizare Linii Roboti

114

[59] Alur, R., Courcoubetis, C., Halwachs, N., Henzinger, T.A. , Ho, P.H., Nicollin, X. ,

Olivero, A., Sifakis, J. and Yovine, S., The algorithmic analysis of hybrid systems.

Theoretical Computer Science 138: 3–34, 1995.

[60] Brinkman, P. L. and Blaauboer, W. A. , “Timed continuous Petri nets: A tool for analysis

and simulation of discrete event systems”. European Simulation Symposium Ghent, 1990.

[61] David, R. , “Modeling of hybrid systems using continuous and hybrid Petri nets”. Petri

Nets & Performance Models (PNPM’97). Saint Malo, France, 1997, pp. 47–58.

[62] Le Bail, J., Alla, H. and David, R., “Hybrid Petri nets”. European Control Conference

Grenoble, 1991, pp. 1472– 1477.

[63] Weiting, R., Hybrid high-level Nets. Proceedings of the Winter Simulation Conference,

Coronado, USA, 1996, pp. 848–855.

[64] Weiting, R., Modeling and Simulation of Hybrid Systems Using Hybrid High-Level

Nets. Proceedings of the 8th European Simulation Symposium, Genova, 1996, pp. 158–

162.

[65] Balduzzi, F., Giua, A. & Seatzu, C., “Modelling and Simulation of Manufacturing

Systems Using First-Order Hybrid Petri Nets”, Int. J. of Production Research, Vol. 39,

No. 2, pp. 255-282, (2001).

[66] Balduzzi, F., Giua, A. & Menga, G., “First-Order Hybrid Petri Nets: a Model for

Optimization and Control”, IEEE Trans. Robotics and Automation, Vol. 16, pp. 382-399,

(2000).

[67] Champagnat, R., Esteban, P., Pingaud, H. & Valette, R., “Modeling and Simulation of a

Hybrid System Through PR/TR PN-DAE Model, Proc. 3rd Int. Conf. on Automation of

Mixed Processes, Reims, France, (1998)..

[68] Chen, H. & Hanisch, H.-M., “Hybrid net condition/event systems for modeling and

analysis of batch processes“, Proc. 3rd Int. Conf. on Automation of Mixed Processes,

Reims, France, (1998).

[69] Chen, H., Amodeo, L., Chu, F. & Labadi, K., “Modeling and performance evaluation of

supply chains using batch deterministic and stochastic Petri nets”, IEEE Transactions on

Automation Science and Engineering, vol. 2, no. 2, pp. 132-144, (2005).

[70] Demongodin, I. & Giua, A., “Some analysis methods for continuous and hybrid Petri

nets”, Proc. IFAC World Congress, Barcelona, Spain, (2002).

[71] Alina V., A. Radaschin, E. Minca, A. Filipescu, “Control of Automatic Robot with

Guided Manipulator Integrated into Flexible Manufacturing System Using Hybrid Petri

Nets”, 16 th International Conference on System Theory, Control and Computing Joint

Conference (ICSTCC 2012), 12-14 October, Sinaia, Romania.

[72] Dumitrascu B., A. Filipescu, A. Radaschin, Minca E., A.Filipescu Jr., Discrete-Time

Sliding Mode Control Of Wheeled Mobile Robots, 8th Asian Control Conference

ASCC2011, 15-18 May 2011, IEEE ISBN: 978-1-61284-487-9, pp. 771-776.

Page 115: Organizare Linii Roboti

115

[73] Susnea I. Vasiliu G, Filipescu A, Coman G., Radaschin A., Real-Time Control of

Autonomous Mobile Robots Using Virtual Pheromones, Proceedings of the 7th Asian

Control Conference, Hong Kong, China, August 27-29, 2009, IEEE Catalog Number

CFP09832, ISBN:978-89-956056-9-1, pp.1450-1455.

[74] Susnea I., Filipescu A., Serbencu A, Radaschin A., Virtual Pheromones to Control

Mobile Robots . A Neural Network Approach, Proceedings of the IEEE International

Conference on Automation and Logistics, Shenyang, China, ISBN: 978-1-4244-4795-

4/09, 2009 IEEE, CD-ROM Proceedings IEEE, Catalog: CFP09CAL, August 5 - 7, 2009,

Shenyang, China, pp1962-1967.

[75] Susnea I., Vasiliu G., Filipescu A., Radaschin A., Virtual Pheromones for Real-Time

Control of Autonomous Mobile Robots, STUDIES IN INFORMATICS AND

CONTROL, Volume: 18 Issue: 3 Pages: 233-240 Published: SEP 2009, IDS Number:

499SC, ISSN: 1220-1766.

[76] Susnea I., Adrian Filipescu, Grigore Vasiliu, A. Radaschin, The Bubble Rebound

Obstacle Avoidance Algorithm for Mobile Robots, Control and Automation (ICCA), 2010

8‟th IEEE International Conference in Control and Automation, 9-11 June 2010, Xiamen,

China,ISBN: 978-1-4244-5195-1,ISSN:1948-3449, pp.540-545.

[77] Radaschin A., Sliding mode control of an autonomous welding robot, Automation

Quality and Testing Robotics, 2010 IEEE International Conference, Automation Quality

and Testing Robotics (AQTR 2010), 2010 IEEE International Conference, Cluj-Napoca,

Romania , 28-30 May 2010, volume 1, pp.1-5, ISBN: 978-1-4244-6724-2.

[78] Wiendahl, H.-P., and Breithaupt, J.-W., “Automatic Production Control Applying

Control Theory,” Int. J. Prod. Econ., 63(1), pp. 33–46, 2000.

[79] Ratering, A. M., and Duffie, N. A., “Design and Analysis of a Closed- Loop Single

Workstation PPC System,” CIRP Ann., 52(1), pp. 355–358, 2003.

[80] Tom Pherson, „Overall Equipment Effectiveness & Real-Time Visual Management

Critical Lean Tools‟ Intelligent Manufacturing Solutions, June 2006, Page(s):1-18.

[81] S. K. Subramaniam, S. H. Husin, Y. Yusop, A. H. Hamidon, “Data collection using a

real time production monitoring system for factors affecting production lines ”, Journal of

Science and Technology in the Tropics (2008) 4 Page(s):129-134.

[82] Siva Kumar a/l Subramaniam, Siti Huzaimah binti Husin, Yusmarnita binti Yusop and

Abdul Hamid bin Hamidon, “Real Time Production Performance Monitoring System a

Production Aid for all Industries”. The 6th WSEAS International Conference on

Circuits, Systems, Electronics, Control & Signal Processing (CSECS‟07) World

Scientific and Engineering Academy and Society, 29-31 December 2007, Page(s):181-

184.

[83] Fukao T., Nakagawa H., Adachi N., Adaptive tracking control of a nonholonomic mobile

robot, IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 16, nr.5, pag. 609-615, 2000.

[84] De Luca A. and Oriolo G. (1995). Modelling and Control of Nonholonomic Mechanical

Page 116: Organizare Linii Roboti

116

Systems, in: J. Angeles, A. Kecskemethy (Editors), Kinematics and Dynamics of Multi-

Body Systems, Springer-Verlag, 277–342.

[85] LabVIEW User Manual, 2011. http://www.ni.com/pdf/manuals/320999e.pdf

[86] LabVIEW Function and VI Reference Manual, 1998.

http://www.ni.com/pdf/manuals/321526b.pdf

[87] LabVIEW Data Acquisition Basic Manual, 1996.

http://www.ni.com/pdf/manuals/320997a.pdf

Page 117: Organizare Linii Roboti

117

ANEXE

ANEXA A: Programul de conducere sliding mode al robotului Pioneer P3-DX echipat cu

manipulator Pioneer 5-DOF Arm în cadrul procesului de deservire al liniei flexibile HERA &

Horstmann

#include "Aria.h"

#include "ArActionDesired.h"

#include <iostream>

#include <math.h>

#include <conio.h>

#include <stdio.h>

//#include "clock.cpp"

double v, av, w, aw; /* velocity to drive left wheel*/

double theta_des_next; /* theta desired */

double ref_xr, ref_yr, ref_Th, ref_w, ref_v, x_des_next, y_des_next; /*

desired position */

double x_e, y_e, theta_e, x_e_der, y_e_der, theta_e_der;

/* errors */

double s_1, s_2, Q1, Q2, P1, P2, gama0, gama_x, gama_y;

double v_c, v_c_der, w_c, temp1, temp2, V_R;

double Ts, v_l, v_r, timp, alpha, epsilon1, epsilon2, q1,q2;

double x,y, theta;

int i, n, j;

ArRobot robot;

ArSonarDevice sonar;

ArP2Arm arm;

void Delay() {

// Make the changes visible

long lngDelay;

for(lngDelay = 0; lngDelay < 100000; lngDelay++) {

}

}

static double angleLimit(double angle)

{

if (angle > 3.14)

angle = angle - 2*3.14;

else

if (angle < -3.14)

angle = angle + 2*3.14;

return(angle);

}

/* ------------- SIGN & SATURATION FUNCTION -------------- */

double sign(double value){

if (value<0)

return(-1.00);

else

if (value>0)

return(1.00);

else

return(1.00);

}

double satur(double value){

if (value<-1)

return (-1.00);

else if (value > 1)

return (1.00);

else

Page 118: Organizare Linii Roboti

118

return (value);

}

FILE *date6;

FILE *date5;

FILE *date4;

FILE *date3;

void sliding(int value, double vel)

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

date5=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/eroare_x_e.txt","w+");

date4=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/eroare_y_e.txt","w+");

date3=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/eroare_theta_e.txt","w+");

ref_v = 0.0;

ref_w = 0.0;

robot.lock();

ArUtil::sleep(100);

robot.unlock();

ArUtil::sleep(1000);

for (i=1; i<value; i++){

robot.lock();

v=vel;

av=0;

w=0;

aw=0;

theta_des_next = angleLimit(Ts*w+ref_Th);

x_des_next = Ts*v*cos(ref_Th) + ref_xr;

y_des_next = Ts*v*sin(ref_Th) + ref_yr;

x_e = ((robot.getX()/1000)-

ref_xr)*cos(ref_Th)+((robot.getY()/1000)-ref_yr)*sin(ref_Th);

y_e = -((robot.getX()/1000)-

ref_xr)*sin(ref_Th)+((robot.getY()/1000)-ref_yr)*cos(ref_Th);

theta_e = angleLimit((robot.getTh()*(3.14/180))-ref_Th);

if (y_e < 0)

{

gama_y = -abs(gama_y);

}

else if( y_e > 0 )

{

gama_y = abs( gama_y );

}

x_e_der = -v + (robot.getVel()/1000)*cos(theta_e)+y_e*w;

y_e_der = (robot.getVel()/1000)*sin(theta_e)-x_e*w;

theta_e_der = (robot.getRotVel()*3.14/180)-w;

/* SLIDING SURFACE */

s_1 = x_e_der + gama_x*x_e;

s_2 = y_e_der + gama_y*y_e + gama0*sign(y_e)*(theta_e);

// CAZUL II (B)

temp1 = -Q1*satur(s_1/0.5) - (P1*s_1) - gama_x*x_e_der -

(aw*y_e) - w*y_e_der + av;

temp2 = -Q2*satur(s_2/0.5) - (P2*s_2) - gama_y*y_e_der +

(aw*x_e) + w*x_e_der;

v_c_der = (temp1 +

(robot.getVel()/1000)*theta_e_der*sin(theta_e))/(cos(theta_e));

v_c = (Ts*v_c_der) + ref_v;

w_c = (temp2-

v_c_der*sin(theta_e))/((robot.getVel()/1000)*cos(theta_e)+gama0*sign(y_e))+

w;

// ROBOT

v_l = v_c + 0.19*w_c; //0.19 //0.28 //0.24

v_r = v_c - 0.19*w_c;

Page 119: Organizare Linii Roboti

119

// Simulator

// v_r = v_c + 0.19*w_c;

// v_l = v_c - 0.19*w_c;

// setVel2 (double leftVelocity, double rightVelocity)

robot.setVel2(1000*v_r, 1000*v_l);

printf("\t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \n", x_e,

y_e, theta_e, v, w);

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

fprintf(date5,"%4.4f \n",x_e);

fprintf(date4,"%4.4f \n",y_e);

fprintf(date3,"%4.4f \n",theta_e);

ref_xr = x_des_next;

ref_yr = y_des_next;

ref_Th = theta_des_next;

ref_w = w_c;

ref_v = v_c;

timp=timp+Ts;

robot.unlock();

ArUtil::sleep(100);

}

}

void ridicare()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,65,20);

arm.moveTo(2,105,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,0,20);

ArUtil::sleep (1000);//4000

}

void apucareunu()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,90,20);

arm.moveTo(2,65,20);

arm.moveTo(3,-140,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (5000); //5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

ArUtil::sleep (2000); //2000

}

Page 120: Organizare Linii Roboti

120

void apucaretrei()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,70,20);

arm.moveTo(2,30,20);

arm.moveTo(3,-35,20);

arm.moveTo(5,100,20);

ArUtil::sleep (5000);//5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

ArUtil::sleep (2000);//2000

}

void eliberare()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,80,20);

arm.moveTo(2,55,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (3000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

void eliberaredoi()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,85,20);

arm.moveTo(2,55,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (3000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

void eliberaretrei()

{

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/viteza_ciclu_complet.txt","a+");

Page 121: Organizare Linii Roboti

121

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,80,20);

arm.moveTo(2,60,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (3000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

int main(int argc, char **argv )

{

FILE *date1;

FILE *date2;

int start;

Aria::init();

ArArgumentParser parser(&argc, argv);

parser.loadDefaultArguments();

ArSimpleConnector simpleConnector(&parser);

ArAnalogGyro gyro(&robot);

robot.addRangeDevice(&sonar);

// Make a key handler, so that escape will shut down the program

// cleanly

ArKeyHandler keyHandler;

Aria::setKeyHandler(&keyHandler);

robot.attachKeyHandler(&keyHandler);

printf("You may press escape to exit\n");

// Collision avoidance actions at higher priority

ArActionLimiterForwards limiterAction("speed limiter near", 300, 600,

250);

ArActionLimiterForwards limiterFarAction("speed limiter far", 300, 11000,

400);

//ArActionLimiterForwards limiterFarAction("speed limiter far", 600,

2200, 800);

ArActionLimiterTableSensor tableLimiterAction;

robot.addAction(&tableLimiterAction, 100);

robot.addAction(&limiterAction, 95);

robot.addAction(&limiterFarAction, 90);

// Goto action at lower priority

ArActionGoto gotoPoseAction("goto");

robot.addAction(&gotoPoseAction, 50);

ArSimpleConnector con(&argc, argv);

if(!Aria::parseArgs())

{

Aria::logOptions();

Aria::shutdown();

return 1;

}

//trebuie necomentata cand se lucreaza cu bratul

ArLog::log(ArLog::Normal, "armExample: Connecting to the robot.");

if(!con.connectRobot(&robot))

{

ArLog::log(ArLog::Terse, "armExample: Could not connect to the robot.

Exiting.");

Aria::shutdown();

return 1;

}

robot.runAsync(true);

// turn on the motors, turn off amigobot sounds

robot.enableMotors();

// turn off sonar

//robot.comInt(28, 0);

// Set up and initialize the arm

Page 122: Organizare Linii Roboti

122

arm.setRobot(&robot);

if (arm.init() != ArP2Arm::SUCCESS)

{

ArLog::log(ArLog::Terse, "armExample: Error initializing the P2 Arm!");

return 1;

}

// Print out some of the settings

P2ArmJoint *joint;

printf("Current joint info:\nJoint Vel Home Center\n");

for (int i=1; i<=ArP2Arm::NumJoints; i++)

{

joint = arm.getJoint(i);

printf(" %2i: %5i %5i %5i\n", i, joint->myVel, joint->myHome,

joint->myCenter);

}

printf("\n");

// Put the arm to work

printf("Powering on (takes a couple seconds to stabilize)\n");

arm.powerOn();

// Request one status packet and print out the arm's status

printf("Current arm status:\n");

arm.requestStatus(ArP2Arm::StatusSingle);

ArUtil::sleep(200); // Give time to get the packet

printf("Arm Status: ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmGood)

printf("Good=1 ");

else

printf("Good=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmInited)

printf("Inited=1 ");

else

printf("Inited=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmPower)

printf("Power=1 ");

else

printf("Power=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmHoming)

printf("Homing=1 ");

else

printf("Homing=0 ");

printf("\n\n");

arm.moveTo(1,65,20);

arm.moveTo(2,95,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,0,20);

ArUtil::sleep (20500);//3000

timp=0.0;

Ts=0.1;

Q1 = 0.05; //0.05 0.5

Q2 = 0.5; //0.5 0.75

P1 = 0.5; //0.5 1.75

P2 = 0.75; //1.75 0.75

alpha = 0.5;

gama0 = 30; //20

gama_x = 0.75; //1.25

gama_y = 25; //15

ref_xr = 0.0;

ref_yr = 0.0;

ref_Th = 0.0;

ArUtil::sleep (200);

Delay();

{ int p,m;

{date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a1.txt","w+");

Page 123: Organizare Linii Roboti

123

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","w+");

apucareunu();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//1000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a2.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//1000

{

date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a3.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(100,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a4.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

eliberare();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a5.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a6.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(65,-0.1);

p=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a7.txt","w+");

Page 124: Organizare Linii Roboti

124

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

apucareunu();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a8.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a9.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(68,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a10.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

eliberaredoi();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a11.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a12.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(33,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a13.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

apucaretrei();

p=1;m=1;

Page 125: Organizare Linii Roboti

125

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a14.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a15.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(36,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a16.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

eliberaretrei();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a17.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a18.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(43,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a19.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

apucaretrei();

Page 126: Organizare Linii Roboti

126

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",p);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a20.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a21.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(39,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a22.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

eliberaretrei();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a23.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a24.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(36,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a25.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

apucaretrei();

Page 127: Organizare Linii Roboti

127

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a26.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a27.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(35,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/a28.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program

Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

eliberaretrei();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a29.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/a30.txt","w+");

date2=fopen("C:/Program Files/MobileRobots/Aria/bin/b1.txt","a+");

sliding(314,-0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

ArUtil::sleep (750);//3000

}

Aria::shutdown();

Page 128: Organizare Linii Roboti

128

return 0;

}

ANEXA B: Programul de conducere sliding mode al robotului Pioneer P3-DX echipat cu

manipulator Pioneer 5-DOF Arm în cadrul procesului de deservire al liniei flexibile FESTO

MPS-200

#include "Aria.h"

#include "ArActionDesired.h"

#include <iostream>

#include <math.h>

#include <conio.h>

#include <stdio.h>

//#include "clock.cpp"

double v, av, w, aw; /* velocity to drive left wheel*/

double theta_des_next; /* theta desired */

double ref_xr, ref_yr, ref_Th, ref_w, ref_v, x_des_next, y_des_next; /*

desired position */

double x_e, y_e, theta_e, x_e_der, y_e_der, theta_e_der;

/* errors */

double s_1, s_2, Q1, Q2, P1, P2, gama0, gama_x, gama_y;

double v_c, v_c_der, w_c, temp1, temp2, V_R;

double Ts, v_l, v_r, timp, alpha, epsilon1, epsilon2, q1,q2;

double x,y, theta;

int i, n, j;

FILE *dateplot;

ArRobot robot;

ArSonarDevice sonar;

ArP2Arm arm;

void Delay() {

// Make the changes visible

long lngDelay;

for(lngDelay = 0; lngDelay < 100000; lngDelay++) {

}

}

static double angleLimit(double angle)

{

if (angle > 3.14)

angle = angle - 2*3.14;

else

if (angle < -3.14)

angle = angle + 2*3.14;

return(angle);

}

/* ------------- SIGN & SATURATION FUNCTION -------------- */

double sign(double value){

if (value<0)

return(-1.00);

else

if (value>0)

return(1.00);

else

return(1.00);

}

double satur(double value){

if (value<-1)

return (-1.00);

else if (value > 1)

return (1.00);

else

return (value);

Page 129: Organizare Linii Roboti

129

}

FILE *date6;

FILE *date5;

FILE *date4;

FILE *date3;

void sliding(int value, double vel, double omega)

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

date5=fopen("D:/Pioneereroare_x_e.txt","w+");

date4=fopen("D:/Pioneereroare_y_e.txt","w+");

date3=fopen("D:/Pioneereroare_theta_e.txt","w+");

ref_v = 0.0;

ref_w = 0.0;

robot.lock();

ArUtil::sleep(100);

robot.unlock();

ArUtil::sleep(1000);

for (i=1; i<value; i++){

robot.lock();

v=vel;

av=0;

w=omega;

aw=0;

theta_des_next = angleLimit(Ts*w+ref_Th);

x_des_next = Ts*v*cos(ref_Th) + ref_xr;

y_des_next = Ts*v*sin(ref_Th) + ref_yr;

x_e = ((robot.getX()/1000)-

ref_xr)*cos(ref_Th)+((robot.getY()/1000)-ref_yr)*sin(ref_Th);

y_e = -((robot.getX()/1000)-

ref_xr)*sin(ref_Th)+((robot.getY()/1000)-ref_yr)*cos(ref_Th);

theta_e = angleLimit((robot.getTh()*(3.14/180))-ref_Th);

if (y_e < 0)

{

gama_y = -abs(gama_y);

}

else if( y_e > 0 )

{

gama_y = abs( gama_y );

}

x_e_der = -v + (robot.getVel()/1000)*cos(theta_e)+y_e*w;

y_e_der = (robot.getVel()/1000)*sin(theta_e)-x_e*w;

theta_e_der = (robot.getRotVel()*3.14/180)-w;

/* SLIDING SURFACE */

s_1 = x_e_der + gama_x*x_e;

s_2 = y_e_der + gama_y*y_e + gama0*sign(y_e)*(theta_e);

// CAZUL II (B)

temp1 = -Q1*satur(s_1/0.5) - (P1*s_1) - gama_x*x_e_der -

(aw*y_e) - w*y_e_der + av;

temp2 = -Q2*satur(s_2/0.5) - (P2*s_2) - gama_y*y_e_der +

(aw*x_e) + w*x_e_der;

v_c_der = (temp1 +

(robot.getVel()/1000)*theta_e_der*sin(theta_e))/(cos(theta_e));

v_c = (Ts*v_c_der) + ref_v;

w_c = (temp2-

v_c_der*sin(theta_e))/((robot.getVel()/1000)*cos(theta_e)+gama0*sign(y_e))+

w;

// ROBOT

v_l = v_c + 0.19*w_c; //0.19 //0.28 //0.24

v_r = v_c - 0.19*w_c;

// Simulator

// v_r = v_c + 0.19*w_c;

// v_l = v_c - 0.19*w_c;

Page 130: Organizare Linii Roboti

130

// setVel2 (double leftVelocity, double rightVelocity)

robot.setVel2(1000*v_r, 1000*v_l);

fprintf(dateplot," %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t

%4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t

%4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \n",

robot.getX()/1000, robot.getY()/1000, robot.getTh()*(3.14/180), ref_xr,

ref_yr, ref_Th, x_e, y_e, theta_e, x_e_der, y_e_der, theta_e_der,

(robot.getVel()/100), (robot.getRotVel()*3.14/180), v, w, v_c, w_c, s_1,

s_2, timp);

printf("\t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \t %4.5f \n", x_e,

y_e, theta_e, v, w);

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

fprintf(date5,"%4.4f \n",x_e);

fprintf(date4,"%4.4f \n",y_e);

fprintf(date3,"%4.4f \n",theta_e);

ref_xr = x_des_next;

ref_yr = y_des_next;

ref_Th = theta_des_next;

ref_w = w_c;

ref_v = v_c;

timp=timp+Ts;

robot.unlock();

ArUtil::sleep(100);

}

}

void ridicare()

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

// arm.moveTo(1,65,20);

arm.moveTo(2,105,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,0,20);

ArUtil::sleep (1000);//4000

}

void apucareunu()

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,75,20);

arm.moveTo(2,30,20);

arm.moveTo(3,120,20);

//arm.moveTo(3,-125,20);

arm.moveTo(5,65,20);

ArUtil::sleep (5000); //5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

ArUtil::sleep (2000); //2000

}

void apucaretrei()

{

Page 131: Organizare Linii Roboti

131

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

// arm.moveTo(1,70,20);

arm.moveTo(2,30,20);

arm.moveTo(3,-35,20);

arm.moveTo(5,100,20);

ArUtil::sleep (5000);//5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

ArUtil::sleep (2000);//2000

}

void eliberare()

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

arm.moveTo(1,50,20);

arm.moveTo(2,55,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (5000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

void eliberaredoi()

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

//arm.moveTo(1,85,20);

arm.moveTo(2,55,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (3000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

void eliberaretrei()

{

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"\n");

fclose(date6);

date6=fopen("D:/Pioneerviteza_ciclu_complet.txt","a+");

fprintf(date6,"%4.4f \n",robot.getVel()/1000);

fclose(date6);

//arm.moveTo(1,80,20);

arm.moveTo(2,60,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,45,20);

ArUtil::sleep (3000);//4000

arm.moveTo(6, 100, 20);

Page 132: Organizare Linii Roboti

132

ArUtil::sleep (1000);//2000

}

int main(int argc, char **argv )

{

FILE *date1;

FILE *date2;

int start;

Aria::init();

ArArgumentParser parser(&argc, argv);

parser.loadDefaultArguments();

ArSimpleConnector simpleConnector(&parser);

ArAnalogGyro gyro(&robot);

robot.addRangeDevice(&sonar);

// Make a key handler, so that escape will shut down the program

// cleanly

ArKeyHandler keyHandler;

Aria::setKeyHandler(&keyHandler);

robot.attachKeyHandler(&keyHandler);

printf("You may press escape to exit\n");

// Collision avoidance actions at higher priority

ArActionLimiterForwards limiterAction("speed limiter near", 300, 600,

250);

ArActionLimiterForwards limiterFarAction("speed limiter far", 300, 11000,

400);

//ArActionLimiterForwards limiterFarAction("speed limiter far", 600,

2200, 800);

ArActionLimiterTableSensor tableLimiterAction;

robot.addAction(&tableLimiterAction, 100);

robot.addAction(&limiterAction, 95);

robot.addAction(&limiterFarAction, 90);

// Goto action at lower priority

ArActionGoto gotoPoseAction("goto");

robot.addAction(&gotoPoseAction, 50);

ArSimpleConnector con(&argc, argv);

if(!Aria::parseArgs())

{

Aria::logOptions();

Aria::shutdown();

return 1;

}

ArLog::log(ArLog::Normal, "armExample: Connecting to the robot.");

if(!con.connectRobot(&robot))

{

ArLog::log(ArLog::Terse, "armExample: Could not connect to the robot.

Exiting.");

Aria::shutdown();

return 1;

}

robot.runAsync(true);

arm.setRobot(&robot);

if (arm.init() != ArP2Arm::SUCCESS)

{

ArLog::log(ArLog::Terse, "armExample: Error initializing the P2 Arm!");

return 1;

}

// Print out some of the settings

P2ArmJoint *joint;

printf("Current joint info:\nJoint Vel Home Center\n");

for (int i=1; i<=ArP2Arm::NumJoints; i++)

{

joint = arm.getJoint(i);

Page 133: Organizare Linii Roboti

133

printf(" %2i: %5i %5i %5i\n", i, joint->myVel, joint->myHome,

joint->myCenter);

}

printf("\n");

// Put the arm to work

printf("Powering on (takes a couple seconds to stabilize)\n");

arm.powerOn();

// Request one status packet and print out the arm's status

printf("Current arm status:\n");

arm.requestStatus(ArP2Arm::StatusSingle);

ArUtil::sleep(200); // Give time to get the packet

printf("Arm Status: ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmGood)

printf("Good=1 ");

else

printf("Good=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmInited)

printf("Inited=1 ");

else

printf("Inited=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmPower)

printf("Power=1 ");

else

printf("Power=0 ");

if (arm.getStatus() & ArP2Arm::ArmHoming)

printf("Homing=1 ");

else

printf("Homing=0 ");

printf("\n\n");

arm.moveTo(1,65,20);

arm.moveTo(2,95,20);

arm.moveTo(3,0,20);

arm.moveTo(5,0,20);

ArUtil::sleep (3000);//3000

timp=0.0;

Ts=0.1;

Q1 = 0.05; //0.05 0.5

Q2 = 0.5; //0.5 0.75

P1 = 0.5; //0.5 1.75

P2 = 0.75; //1.75 0.75

alpha = 0.5;

gama0 = 30; //20

gama_x = 0.75; //1.25

gama_y = 25; //15

ref_xr = 0.0;

ref_yr = 0.0;

ref_Th = 0.0;

dateplot=fopen("d:/Pioneer/test_d3.txt","w+");

ArUtil::sleep (200);

Delay();

// Prima ridicare

{ int p,m;

{date1=fopen("D:/Pioneera1.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","w+");

apucareunu();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//1000

{ date1=fopen("D:/Pioneera2.txt","w+");

Page 134: Organizare Linii Roboti

134

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep (250);//1000

{ // Deplasare inainte 70 cm

date1=fopen("D:/Pioneera3.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

// sliding(100,0.1);

sliding(80,0.1,0);/

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

//Intoarcere

{ date1=fopen("D:/Pioneera6.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

//sliding(65,-0.1);

sliding(155, 0, -0.1);

p=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

{ date1=fopen("D:/Pioneera9.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

//sliding(68,0.1);

sliding(190,0.1, 0);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

ArUtil::sleep (5000);//5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

// Intoarcere

{ date1=fopen("D:/Pioneera12.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

// sliding(33,0.1);

//////////

ArUtil::sleep (5000);//5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

sliding(155, 0, -0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

Page 135: Organizare Linii Roboti

135

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (5000);//5000

arm.moveTo(6, 0, 20);

{ date1=fopen("D:/Pioneera15.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

// sliding(36,0.1);

sliding(40,0.1,0);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep(2050);//2000

{ date1=fopen("D:/Pioneera16.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

eliberare();

p=1;m=1;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

{ date1=fopen("D:/Pioneera17.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

ridicare();

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("D:/Pioneera18.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

sliding(40,-0.1, 0);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("D:/Pioneera21.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

sliding(157,0,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("D:/Pioneera24.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

sliding(176,-0.1, 0);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

Page 136: Organizare Linii Roboti

136

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep(250);//2000

{ date1=fopen("D:/Pioneera27.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

sliding(158,0,0.1);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

{ date1=fopen("D:/Pioneera30.txt","w+");

date2=fopen("D:/Pioneerb1.txt","a+");

sliding(73,-0.1,0);

p=0;m=0;

fprintf(date1,"%d \n",p);

fprintf(date2,"%d \n",m);

fclose(date1);

fclose(date2);

}

robot.setVel2(0,0);

ArUtil::sleep (100);

ArUtil::sleep (750);//3000

}

fclose(dateplot);

Aria::shutdown();

return 0;

}

ANEXA C: Programul de conducere în timp real al liniei flexibile HERA & Horstmann din

cadrul procesului de asamblare și dezasamblare totală a unui produs, dezasamblare deservită

de robotul mobil Pioneer P3-DX echipat cu manipulator Pioneer 5-DOF Arm implementat în

automatul programabil SIEMENS Simatic S7-300

FC1 - <offline> "Montage_Schrittkette"

Version: 0.1

Block version: 2

Time stamp Code: Interface:

06/26/2012 04:33:04 PM

01/22/2008 05:00:29 PM

Lengths (block/logic/data): 01982 01648 00002

Block: FC1 Montaj

Network: 1 Initializare

M200.7 AN "M_SKM_Prod_Warn_PS" M152.6

AN "M_LT_voll" M40.1 A "M_Start_Montage" M200.0 AN "M_SKM_Prod_Fehler_PS" M152.0 FP "M_SK_Montage_Flanke_pos1" M205.0

= L 1.0 A L 1.0 BLD 102

S "M_Schritt_00" M210.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_SK_Montage_ENDE" M200.3

Page 137: Organizare Linii Roboti

137

A L 1.0

BLD 102

S "M_SK_Montage_T_u_Z_reset" M205.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Start_Montage" M200.0

A L 1.0

BLD 102

S "M_FB_Lagerturm_enable" M205.2

A L 1.0

L 0 T "Piesa ce va fi demontata" MW41

NOP 0 A L 1.0 BLD 102 R T 60 A L 1.0 BLD 102

A L 1.0 BLD 102 R "M_Schritt

A

L

1.0

BLD 102 R "M_Schritt_02" M210.2

A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_02" M210.2 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_03" M210.3 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_04" M210.4 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_05" M210.5 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_06" M210.6 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_07" M210.7 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_08" M211.0 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_09" M211.1 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_10" M211.2 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_11" M211.3 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_12" M211.4 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_13" M211.5 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_14" M211.6 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_15" M211.7 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_16" M212.0 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_17" M212.1

Page 138: Organizare Linii Roboti

138

A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_18" M212.2 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_19" M212.3 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_20" M212.4 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_21" M212.5 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_22" M212.6 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_23" M212.7 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_24" M213.0 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_25" M213.1 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_26" M213.2 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_27" M213.3 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_28" M213.4 A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_29" M213.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_30" M213.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_31" M213.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_32" M214.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_33" M214.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_34" M214.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_35" M214.3

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_36" M214.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_37" M214.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_38" M214.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_39" M214.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_40" M215.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_41" M215.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_42" M215.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_43" M215.3

A L 1.0

Page 139: Organizare Linii Roboti

139

BLD 102

R "M_Schritt_44" M215.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_45" M215.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_46" M215.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_47" M215.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_48" M216.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_49" M216.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_50" M216.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_51" M216.3

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_52" M216.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_53" M216.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_54" M216.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_55" M216.7

A L 1.0

BLD 102

A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_56" M217.0

R "M_Schritt_57" M217.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_58" M217.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_59" M217.3

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_60" M217.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_61" M217.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_62" M217.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_63" M217.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_64" M218.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_65" M218.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_66" M218.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_67" M218.3

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_68" M218.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_69" M218.5

Page 140: Organizare Linii Roboti

140

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_70" M218.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_71" M218.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_72" M219.0

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_73" M219.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_74" M219.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_75" M219.3

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_76" M219.4

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_77" M219.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_78" M219.6

A L 1.0

JNB _002

L 0

T MB 161

_002: NOP 0

A L 1.0

JNB _003

L 0

T MB 162

_003: NOP 0

Network: 2 Initializare

Daca turnul este plin nu se porneste - se genereaza eroare

M200.7 A "M_LT_voll" M40.1 A "M_Start_Montage" M200.0 AN "M_SKM_Prod_Fehler_PS" M152.0

FP "M_SK_Montage_Flanke_pos1" M205.0 R "M_Start_Montage" M200.0 S "M_SKM_Fehler_LT_voll" M152.5 S "M_SKM_Prod_Fehler_PS" M152.0

Network: 3 pasul 00

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Banda 1 magazia de paleti ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "M_Schritt_00" M210.0 AN "M_Schritt_01" M210.1 S "A_FB1_Lift_out" Q12.5 S "M_FB_1_Rechtslauf" M20.1 S "M_SK_Montage_T_u_Z_reset" M205.1 S "A_AsiLamp_orange" Q23.5 S "M_Schritt_01" M210.1 R "M_Schritt_00" M210.0

Urca liftul si se aprinde lampa

Network: 4 Schritt 01

Page 141: Organizare Linii Roboti

141

Se deschide zavorul de la o paleta

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB1_Sensor_Lift_out" I12.2 A "M_Schritt_01" M210.1 AN "M_Schritt_00" M210.0 S "A_FB1_Spenden" Q12.6 R "A_FB1_Lift_out" Q12.5 R "M_SK_Montage_T_u_Z_reset" M205.1 S "M_Schritt_02" M210.2 R "M_Schritt_01" M210.1

Network: 5 Schritt 02

Se inchide zavorul

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB1_Sensor_Palette_out" I12.0 A "M_Schritt_02" M210.2 AN "M_Schritt_03" M210.3 R "A_FB1_Spenden" Q12.6 S "M_Schritt_03" M210.3 R "M_Schritt_02" M210.2

Network: 6 Schritt 03

Se pune opritor la banda 2

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB1_Lift_in" I12.3 A "M_Schritt_03" M210.3 AN "M_Schritt_04" M210.4 S "M_FB_1_Rechtslauf" M20.1 S "A_FB2_Stopper_out" Q14.5 S "M_Schritt_04" M210.4 R "M_Schritt_03" M210.3

Network: 7 Schritt 04

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Banda 2 Partea inferioara ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

Cand se ajunge la capatul din dreapta porneste banda 2

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB1_Bandendlage_links" I11.5 A "M_Schritt_04" M210.4 AN "M_Schritt_05" M210.5 S "M_FB_2_Rechtslauf" M20.4 S "M_Schritt_05" M210.5 R "M_Schritt_04" M210.4

Network: 8 Schritt 05

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB2_Sensor_Teil_da" I14.1 A "M_Schritt_05" M210.5 AN "M_Schritt_06" M210.6 S "M_FB_1_Stopp" M20.2 S "M_Schritt_06" M210.6 R "M_Schritt_05" M210.5

Network: 9 Schritt 06

Se deschide zavorul de la partea de jos (a cutiei)

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "M_Schritt_06" M210.6 AN "M_Schritt_07" M210.7 S "A_FB2_Spenden" Q14.4

Page 142: Organizare Linii Roboti

142

R "M_Schritt_06" M210.6 S "M_Schritt_07" M210.7

Network: 10 Schritt 07

Cand a iesit piesa de baza (de jos) din magazie se inchide zavorul

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB2_Sensor_Teil_out" I14.0 A "M_Schritt_07" M210.7 AN "M_Schritt_08" M211.0 R "A_FB2_Spenden" Q14.4 S "M_Schritt_08" M211.0 R "M_Schritt_07" M210.7

Network: 11 Schritt 08

Se retrage opritorul (deblocam calea)

cand a coborat piesa

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB2_Sensor_Teil_out" I14.0 A "M_Schritt_08" M211.0 AN "M_Schritt_09" M211.1 R "A_FB2_Stopper_out" Q14.5 S "M_Schritt_09" M211.1 R "M_Schritt_08" M211.0

Network: 12 Schritt 09

Cand se ajunge la capatul benzii 2

Se porneste banda 3 si

se pune si un opritor pe calea 3

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB2_Bandendlage_links" I13.5 A "M_Schritt_09" M211.1 AN "M_Schritt_10" M211.2 S "M_FB_3_Rechtslauf" M20.7 S "A_FB3_Stopper_out" Q16.5 S "M_Schritt_10" M211.2 R "M_Schritt_09" M211.1

Network: 13 Schritt 10

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Banda 3 Statia de capace ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB3_Sensor_Teil_da" I16.1 A "M_Schritt_10" M211.2 AN "M_Schritt_11" M211.3 S "M_FB_2_Stopp" M20.5 S "M_Schritt_11" M211.3 R "M_Schritt_10" M211.2

Network: 14 Schritt 11

Se deschide zavorul de la capace

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "M_Schritt_11" M211.3 AN "M_Schritt_12" M211.4 S "A_FB3_Spenden" Q16.4 S "M_Schritt_12" M211.4 R "M_Schritt_11" M211.3

Network: 15 Schritt 12

Page 143: Organizare Linii Roboti

143

Se asteapta sa iasa piesa din magazie

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB3_Sensor_Teil_out" I16.0 A "M_Schritt_12" M211.4 AN "M_Schritt_13" M211.5 S "M_Schritt_13" M211.5 R "M_Schritt_12" M211.4

Network: 16 Schritt 13

Cand piesa coboara se inchide zavorul

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB3_Sensor_Teil_da" I16.1 A "M_Schritt_13" M211.5 AN "M_Schritt_14" M211.6 R "A_FB3_Spenden" Q16.4 R "A_FB3_Stopper_out" Q16.5 S "M_Schritt_14" M211.6 R "M_Schritt_13" M211.5

Network: 17 Schritt 14

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB3_Bandendlage_links" I15.5 A "M_Schritt_14" M211.6 AN "M_Schritt_15" M211.7 S "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 S "M_Schritt_15" M211.7 R "M_Schritt_14" M211.6

Network: 18 Schritt 15

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Banda 4 Statia de montare bolturi ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB4_Sensor_Pos1" I4.0 A "M_Schritt_15" M211.7 AN "M_Schritt_16" M212.0 S "M_FB_3_Stopp" M21.0 S "M_FB_4_Stopp" M21.3 S "A_FB4_Bolzen_spenden" Q4.5 S "M_Schritt_16" M212.0 R "M_Schritt_15" M211.7 R "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2

Network: 19 Schritt 16

Se actioneaza(se retrage) pistonul de introducere bolt in piesa

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB4_Zylinder_out" I4.3 A "M_Schritt_16" M212.0 AN "M_Schritt_17" M212.1 R "A_FB4_Bolzen_spenden" Q4.5 S "M_Schritt_17" M212.1 R "M_Schritt_16" M212.0

Network: 20 Schritt 17

Porneste banda

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB4_Zylinder_in" I4.2 A "M_Schritt_17" M212.1

Page 144: Organizare Linii Roboti

144

AN "M_Schritt_18" M212.2 S "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 S "M_Schritt_18" M212.2 R "M_Schritt_17" M212.1

Network: 21 Schritt 18

Se monteaza boltul la pozitia 2

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB4_Sensor_Pos2" I4.1 A "M_Schritt_18" M212.2 AN "M_Schritt_19" M212.3 S "M_FB_4_Stopp" M21.3 R "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 S "A_FB4_Bolzen_spenden" Q4.5 S "M_Schritt_19" M212.3 R "M_Schritt_18" M212.2

Network: 22 Schritt 19

se retrage pistonul(cilindrul)

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB4_Zylinder_out" I4.3 A "M_Schritt_19" M212.3 AN "M_Schritt_20" M212.4 R "A_FB4_Bolzen_spenden" Q4.5

M160.0 S "M_Schritt_20" M212.4 R "M_Schritt_19" M212.3

Network: 23 Schritt 20

Dupa ce s-a retras cilindrul

porneste banda(aparent bagat din mers)

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB4_Zylinder_in" I4.2 A "M_Schritt_20" M212.4 AN "M_Schritt_21" M212.5 S "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 R "Reset_Counter_Clock" M160.0 S "M_Schritt_21" M212.5 R "M_Schritt_20" M212.4

Network: 24 Schritt 21

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Banda 4 Statia de testare ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

Se numara impulsuri de la senzorul pos01

AN

A(

AN

FP

)

A

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"E_FB4_Senosr_Pos01"

M 170.1

"M_Schritt_21"

"M_Schritt_22"

M200.7

I3.2

M212.5

M212.6

BLD

A

L S

NOP

L

T

NOP

101

"Reset_Counter_Clock"

C#0

C 30

0

C 30

MW 140

0

M160.0

Page 145: Organizare Linii Roboti

145

NOP 0

Network: 25 Schritt 21

Statia de testare: Se merge pana la senzorul Sens_Pos_01 de patru ori (PSS)

activeaza si o perioada de asteptare de o secunda

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A( L MW 140 L 4

) A "M_Schritt_21" M212.5 AN "M_Schritt_22" M212.6 S "M_FB_4_Stopp" M21.3 R "M_FB_4_Linkslauf" M21.1 -- Motor

Conveior

Statie

n

r

.

4

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

e

)

s

etat Q3.0 R "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 L S5T#1S SS T 60 S "M_Schritt_22" M212.6 R "M_Schritt_21" M212.5

Network: 26 Schritt 22

A "M_Schritt_22" M212.6

AN "M_Schritt_23" M212.7

= L 1.0

A L 1.0

A "E_FB4_Sensor_OT_da" I3.7

S "TS_Upper_part_there" M161.0 -- 1=there; 0=not there

A L 1.0

A "E_FB4_Sensor_Bolzen_da" I5.6

S "TS_Bolt1_There" M161.1 -- 1=there; 0=not there

A L 1.0

AN "E_FB4_Sensor_Bolzen_ind" I5.7

S "TS_Bolt1_Material" M161.2 -- 1=plastic; 0=metal

A L 1.0

BLD 102

S "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_FB_4_Linkslauf" M21.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_FB_4_Stopp" M21.3

A L 1.0

BLD 102

S "M_Schritt_23" M212.7

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_22" M212.6

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A( AN "E_FB4_Senosr_Pos01" I3.2 FP M 170.0

) A "M_Schritt_23" M212.7 AN "M_Schritt_24" M213.0 CU C 30 BLD 101 A "Reset_Counter_Clock" M160.0 L C#0 S C 30 NOP 0 L C 30 T MW 140 NOP 0 NOP 0

S "TS_Bolt2_There" M161.3 -- 1=there; 0=not there

A L 1.0

AN "E_FB4_Sensor_Bolzen_ind" I5.7

S "TS_Bolt2_Material" M161.4 -- 1=plastic; 0=metal

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit1" I5.5

Page 146: Organizare Linii Roboti

146

S "TS_PalletCode_Bit1" M180.0 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit2" I5.4

S "TS_PalletCode_Bit2" M180.1 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit3" I5.3

S "TS_PalletCode_Bit3" M180.2 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit4" I5.2

S "TS_PalletCode_Bit4" M180.3 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit5" I5.1

S "TS_PalletCode_Bit5" M180.4 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

AN "E_TS_PalletCode_Bit6" I5.0

S "TS_PalletCode_Bit6" M180.5 -- 1=Screw there; 0=Screw not there

A L 1.0

BLD 102

S "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2

A L 1.0

BLD 102

R "M_FB_4_Linkslauf" M21.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_FB_4_Stopp" M21.3

A L 1.0

BLD 102

S "M_Schritt_25" M213.1

A L 1.0

BLD 102 se porneste banda 5

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB4_Endlage_links" I3.5 A "M_Schritt_25" M213.1 AN "M_Schritt_26" M213.2 S "M_FB_5_Rechtslauf" M21.5 S "M_Schritt_26" M213.2 R "M_Schritt_25" M213.1

Network: 31 Schritt 26

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_FB5_Endlage_links" I17.5 A "M_Schritt_26" M213.2 AN "M_Schritt_27" M213.3 S "M_FB_4_Stopp" M21.3 R "M_FB_4_Rechtslauf" M21.2 S "A_TK1_Bandlauf_links" Q19.0 S "M_Schritt_27" M213.3 R "M_Schritt_26" M213.2

Network: 32 Schritt 27

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_TK1_Bandendlage_rechts" I19.1 -- senzor

stanga banda

6 nod de

transfer

A "M_Schritt_27" M213.3 AN "M_Schritt_28" M213.4 S "M_FB_5_Stopp" M21.6 R "M_FB_5_Rechtslauf" M21.5 R "A_TK1_Bandlauf_links" Q19.0 -- A_TK1

Banda stânga

- nod

transfer

Q20.3 S "M_Schritt_28" M213.4 R "M_Schritt_27" M213.3

Network: 33 Schritt 28

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "LT_Gabel_unten" I20.6 A "M_Schritt_28" M213.4 AN "M_Schritt_27" M213.3 S "A_TK1_Bandlauf_links" Q19.0 R "A_LT_Spindel_down" Q20.3 S "M_Schritt_29" M213.5 R "M_Schritt_28" M213.4

Page 147: Organizare Linii Roboti

147

Network: 34 Schritt 29

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Turnul de stocare ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

Exista un palet pe furca?

Porneste timerul 70 (timp de o secunda)

opresc banda 6

Activeaza turnul de stocare(seteaza un bit)

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "LT_WS_auf_Gabel" I20.7 A "M_Schritt_29" M213.5 AN "M_Schritt_30" M213.6

= L 1.0 A L 1.0 L S5T#1S SS T 70

A "M_SK_Montage_T_u_Z_reset" M205.1 R T 70 NOP 0 NOP 0 NOP 0

A L 1.0

R "A_TK1_Bandlauf_links" Q19.0 -- A_TK1 Banda stânga

A L 1.0

BLD 102

S "M_FB_Lagerturm_enable" M205.2

A L 1.0

BLD 102

S "M_Schritt_30" M213.6

A L 1.0

BLD 102

R "M_Schritt_29" M213.5Daca dupa temporizarea 70 (de o secunda) turnul de stocare e

pregatit:

se porneste timerul 17 (de doua secunde)

se seteaza bitul ce da comanda de depozitare

A

T 70 AN "M_SK_nicht_bearbeiten" M200.7

A "M_LT_READY" A "M_Schritt_30" M213.6 AN "M_Schritt_31" M213.7

= L 1.0 A L 1.0 L S5T#2S SS T 17

A "M_SK_Montage_T_u_Z_reset" M205.1 R T 17

NOP 0 NOP 0 NOP 0 A L 1.0 BLD 102

S "M_LT_Einlagern" M205.3 A L 1.0 BLD 102

S "M_Schritt_31" M213.7 A L 1.0 BLD 102

R "M_Schritt_30" M213.6

Network: 36 Schritt 31

AN "M_SK_nicht_bearbeiten" M200.7

A T 17 A "M_Schritt_3

1" M213.7

A

N "M_Schritt_3

2" M214.0

R "M_LT_Einlagern"

M205.3

Page 148: Organizare Linii Roboti

148

R "A_AsiLamp_orange"

Q23.5 -- lampa portocalie S "M_Schritt_3

2" M214.0

R "M_Schritt_31"

M213.7

Network: 37 Schritt 32

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### (fara erori) ######

#########################################################

#########################################################

Finalizare operatie de depozitare?

se seteaza bitul de finalizare montaj

se mai seteaza si bitul de sfarsit montaj

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "M_LT_READY" M40.0 A "M_Schritt_32" M214.0 S "M_Montage_fertig" M200.1 S "M_FB_Lagerturm_enable" M205.2 S "M_SK_Montage_ENDE" M200.3 R "M_Schritt_32" M214.0 S Q 0.4

FC2 - <offline> "Schrittkette Demontage"

Block version: 2

Time stamp Code: Interface:

06/26/2012 02:23:58 PM

01/28/2008 09:59:58 AM

Lengths (block/logic/data): 01208 00894 00002

Block: FC2 Demontaj

Network: 1

AN "M_DM_Schritt_00" M225.0

AN "M_SK_nicht_bearbeiten" M200.7

A "E_SPS_Schalter_Dig_IN_4" I2.4

= L 1.0

A L 1.0

BLD 102

R "Sterge atribuire LT" M208.0

A L 1.0

JNB _001

L 2

T "Piesa ce va fi demontata"

A L 1.0

BLD 102

S "M_Start_Demontage" M200.4

A L 1.0

BLD 102

R Q 0.4

Network: 2

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7

AN "M_SKM_Prod_Warn_PS" M152.6 rnung vorliegt

A "M_Start_Demontage" M200.4 AN "M_SKM_Prod_Fehler_PS" M152.0

oare de productie

A L 1.0

JNB _002

L 0

T MD 225

A L 1.0

JNB _003

L 0

T MD 229

A L 1.0

BLD 102

S "M_DM_Schritt_00" M225.0

Page 149: Organizare Linii Roboti

149

A L 1.0

BLD 102

R "M_Start_Demontage" M200.4 Network: 3 Schritt 00

#########################################################

#########################################################

###### ######

###### Lagerturm ######

###### ######

#########################################################

#########################################################

AN "M_SK_nicht_bearbeiten" M200.7

A "M_DM_Schritt_00" M225.0

AN "M_DM_Schritt_01" M225.1

= L 1.0

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 1

==I

)

JNB _004

L "M_WScode_Lagerpl_1" MB128

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 2

==I

)

JNB _005

L "M_WScode_Lagerpl_2" MB129

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 3

==I

)

JNB _006

L "M_WScode_Lagerpl_3" MB130

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 4

==I

)

JNB _007

L "M_WScode_Lagerpl_4" MB131

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 5

==I

)

JNB _008

L "M_WScode_Lagerpl_5" MB132

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 6

==I

)

JNB _009

L "M_WScode_Lagerpl_6" MB133

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41 L 7

==I

)

JNB _00a

L "M_WScode_Lagerpl_7" MB134

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

Page 150: Organizare Linii Roboti

150

A L 1.0

A(

L "Piesa ce va fi demontata" MW41

L 8

==I

)

JNB _00b

L "M_WScode_Lagerpl_8" MB135

T "M101_WS_Ident_Code" MB101

A L 1.0

BLD 102 A L 1.0

BLD 102

R "M_SK_Demontage_TuZ_reset" M200.5

A L 1.0

BLD 102

R "M_SK_Demontage_ENDE" M200.6

A L 1.0

BLD 102

R T 35

A L 1.0

BLD 102

S "M_DM_Schritt_01" M225.1

A L 1.0

BLD 102

R "M_DM_Schritt_00" M225.0

Start schimbarea

--> Auslagern starten

AN

A

A

A

AN

= A

BLD

S

A

L

SS

A

R

NOP

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"E_LT_Drehpos_middle"

"LT_Gabel_unten"

"M_DM_Schritt_01"

"M_DM_Schritt_02"

L 1.0

L 1.0

102

"M_LT_Auslagern"

L 1.0

S5T#1S

T 35

"M_SK_Demontage_TuZ_reset"

T 35

0

M200.7

I20.1

I20.6

M225.1

M225.2

M205.4

M200.5

NOP 0 NOP

A

BLD

S

A

BLD

R

0

L 1.0

102

"M_DM_Schritt_02"

L 1.0

102

"M_DM_Schritt_01"

M225.2

M225.1

Network: 5 Schritt 02

A

AN

T 35

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7

A

AN

R

S

R

"M_DM_Schritt_02"

"M_DM_Schritt_03"

"M_LT_Auslagern"

"M_DM_Schritt_03"

"M_DM_Schritt_02"

M225.2

M225.3

M205.4

M225.3

M225.2

Network: 6 Schritt 03

Se porneste Banda

Camera de turn retrage aprobarea Bandlauf starten

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "M_LT_READY" M40.0 A "LT_WS_auf_Gabel" I20.7 A "LT_Gabel_unten" I20.6 A "M_DM_Schritt_03" M225.3 AN "M_DM_Schritt_04" M225.4 R "M_FB_Lagerturm_enable" M205.2

Q19.1

Page 151: Organizare Linii Roboti

151

S "M_DM_Schritt_04" M225.4 R "M_DM_Schritt_03" M225.3

Network: 7 Schritt 04

Bandend locat,ie (de transfer nodul 1) se ajunge la

Schimba banda Förderband_5

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 AN "E_TK1_Bandendlage_rechts" A "M_DM_Schritt_04" M225.4 AN "M_DM_Schritt_05" M225.5 S "M_FB_5_Linkslauf" M21.4

) setat Q17.0 S "M_DM_Schritt_05" M225.5 R "M_DM_Schritt_04" M225.4

Network: 8 Schritt 05

Wenn Bolzen_1 da und Bolzen_1 rot

--> Band anhalten und Zylinder ausfahren

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7

I18.5 -

S

e

n

z

o

r

c

i

t

i

r

e

B

i

t

1

p

a

l

e

t

-

s

c

o

a

t

e

r

e

b

o

l

t

1

(

p

i

s

t

o

n

1

)

A "M_DM_Schritt_05" M225.5 AN "M_DM_Schritt_06" M225.6 S "M_FB_5_Stopp" M21.6 R "M_FB_5_Linkslauf" M21.4 -

-

M

o

t

o

r

C

o

n

v

e

i

o

r

S

t

a

t

i

e

n

r

.

5

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

) setat Q17.0 R "M_FB_5_Rechtslauf" M21.5 S "A_FB5_Bolzen_alu_Zyl_out" Q18.6 -

-

P

i

s

t

o

n

u

l

n

r

.

1

-

s

c

o

a

t

e

b

o

l

t

u

l

1

(

"

1

"

-

i

m

p

i

n

g

e

p

i

s

t

o

- retrage piston) S "M_DM_Schritt_06" M225.6 R "M_DM_Schritt_05" M225.5

Bolzen_1 Zylinder ausgefahren

--> Zylinder einfahren

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_FB5_Bolzen_rot_Zyl_out" I18.7 -

-

S

e

n

z

o

r

p

i

s

t

o

n

i

m

p

i

n

s

(

p

i

s

t

o

n

1

)

A "M_DM_Schritt_06" M225.6 AN "M_DM_Schritt_07" M225.7 R "A_FB5_Bolzen_alu_Zyl_out" Q18.6 -

-

P

i

s

t

o

n

u

l

n

r

.

1

-

s

c

o

a

t

e

b

o

l

t

u

l

1

(

"

1

"

-

- retrage piston) Q19.1 -

-

A

_

T

K

1

_

b

a

n

d

a

d

r

e

a

p

t

a

-

b

a

n

d

a

n

o

d

t

r

S "M_DM_Schritt_07" M225.7 R "M_DM_Schritt_06" M225.6

Network: 10 Schritt 07

Bolzen_1 Zylinder ausgefahren

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_SPS_Schalter_Dig_IN_2" I2.2 A "E_FB5_Bolzen_rot_Zyl_in" A "M_DM_Schritt_07" M225.7 AN "M_DM_Schritt_08" M226.0 S "M_FB_5_Linkslauf" M21.4

setat S "M_DM_Schritt_11" M226.3 R "M_DM_Schritt_07" M225.7

Network: 11 Schritt 11 - scoate bolt 2 la piston 2

Wenn Bolzen_1 da und Bolzen_1 alu

--> Band anhalten und Zylinder aus

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7

I18.1 -

-

S

e

n

z

o

r

A "M_DM_Schritt_11" M226.3

Page 152: Organizare Linii Roboti

152

AN "M_DM_Schritt_12" M226.4 S "M_FB_5_Stopp" M21.6 R "M_FB_5_Linkslauf" M21.4 -

-

M

o

t

o

r

C

o

n

v

e

i

o

r

S

t

a

t

i

e

n

r

.

5

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

e

) setat Q17.0 R "M_FB_5_Rechtslauf" M21.5 S "A_FB5_Bolzen_rot_Zyl_out" Q18.2 -

-

P

i

s

t

o

n

u

l

n

r

.

2

-

s

c

o

a

t

e

b

o

l

t

u

l

2

(

"

1

"

-

i

m

p

i

n

g

e

p

i

s

t

o

n

,

"

0

"

-

r

e

t

r

a

g

e

p

i

s

t

o

n

)

S "M_DM_Schritt_12" M226.4 R "M_DM_Schritt_11" M226.3

Bolzen_1 Zylinder ausgefahren

--> Zylinder einfahren

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A "E_Zyl_out" I18.3 A "M_DM_Schritt_12" M226.4 AN "M_DM_Schritt_13" M226.5 R "A_FB5_Bolzen_rot_Zyl_out" Q18.2 -

- Pistonul nr.2 -

scoate boltul 2

("1"- impinge

piston, "0"

-

r

e

t

r

a

g

e

p

i

s

t

o

n

)

S "M_DM_Schritt_13" M226.5 S M 80.0 R "M_DM_Schritt_12" M226.4

Network: 13 Schritt 13

Bolzen_1 Zylinder ausgefahren

AN

A

A

A

AN

S

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"E_Zyl_in"

"M_DM_Schritt_13"

"E_SPS_Schalter_Dig_IN_3"

"M_DM_Schritt_14"

"M_FB_5_Linkslauf"

M200.7

I18.2

M226.5

I2.3

M226.6

M21.4

-

-

M

o

t

o

r

C

o

n

v

e

i

o

r

S

t

a

t

i

e

n

r

.

5

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

S "M_FB_4_Linkslauf" M21.1 -

-

M

o

t

o

r

C

o

n

v

e

i

o

r

S

t

a

t

i

e

n

r

.

4

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

S

R "M_DM_Schritt_14"

"M_DM_Schritt_13" M226.6

M226.5

Network: 14 Schritt 14

AN

AN

A

AN

S

R

R

S

R

S

R

R

R

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"E_TK2_Dreh_Endl_rechts"

"M_DM_Schritt_14"

"M_DM_Schritt_15"

"M_FB_5_Stopp"

"M_FB_5_Linkslauf"

"M_FB_3_Stopp"

"M_FB_3_Linkslauf"

M 80.0

"M_DM_Schritt_15"

M 250.0

Q 0.0

"M_DM_Schritt_14"

M200.7

I3.4

M226.6

M226.7

M21.6

M21.4

setat Q17.0

M21.0

M20.6

setat prin Q15.0

M226.7

M226.6

setat Q3.0

I0.0 este 1

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7 A( AN "E_FB3_Bandendlage_links" I15.5 FP M 90.0 ) A "M_DM_Schritt_15" M226.7 AN "M_DM_Schritt_16" M227.0 CU C 31 BLD 101 A M 80.0

Page 153: Organizare Linii Roboti

153

L C#0 S C 31 NOP 0 L C 31 T MW 60 NOP 0 NOP 0

Network: 16 pas 15

Network: 18

AN "E_FB1_Bandendlage_links" I11.5

CU C 12

BLD 101 L C#6

S C 12

I4.0

R C 12 L C 12 T MW 3

AN "E_Bandendlage_links_FB5" I17.4 NOP 0

NOP 0

Network: 19 Motor Conveior Statie nr. 1

A

C

12

A( L MW 3 L 12 ==I ) R "A_FB1_Linkslauf" Q11.0

prin M20.0

R "A_FB2_Linkslauf" Q13.0

S "M_FB_3_Stopp" M21.0

Network: 20 Schritt 18

AN

"M_SK_nicht_bearbeiten"

M200.7

A "M_DM_Schritt_18" M227.2 AN "M_DM_Schritt_19" M227.3 S "M_FB_1_Stopp" M20.2 S "M_DM_Schritt_19" M227.3 R "M_DM_Schritt_18" M227.2

Network: 21 Schritt 19

Demontage beendet

AN

A

R

R

S

S

R

R

R

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"M_DM_Schritt_19"

"M_LT_Auslagern"

"M_SK_Demontage_TuZ_reset"

"M_SK_Demontage_ENDE"

"M_FB_Lagerturm_enable"

M 250.0

Q 0.0

"M_DM_Schritt_19"

M200.7

M227.3

M205.4

M200.5

M205.2

M227.3

Network: 22

Page 154: Organizare Linii Roboti

154

AN

A

CU

BLD

AN

L

S

AN

R

L

T

"M_SK_nicht_bearbeiten"

"E_FB3_Bandendlage_links"

C 10

101

"E_FB4_Sensor_Pos1"

C#6

C 10

"E_Bandendlage_links_FB5"

C 10

C 10

MW 5

M200.7

I15.5

I4.0

I17.4

NOP 0

Network: 23 Motor Conveior Statie nr. 3 - mers inapoi

(dezasamblare) - set

A

A(

L

C

MW

10

5

L

==I

)

R

12

"A_F

B3_Linkslauf" Q15.0

-- Motor

Conveior

Statie

nr. 3 -

mers

inapoi

(dezasambl

are) -

setat

Network: 24 Porneste banda 3 din DAQ

A

"E_SPS_Schalter_Dig_IN_0"

I2.0

S "A_FB3_Linkslauf" Q15.0

Network: 25 S M 250.0

prin M20.3

Network: 29 Motor Conveior Statie nr. 2 - mers inapoi

A

"E_SPS_Schalter_Dig_IN_1"

I2.1

S "A_FB2_Linkslauf" Q13.0 n

r

.

2

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

e

)

- setat prin M20.3 R "A_FB3_Linkslauf" Q15.0 n

r

.

3

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

e

)

- setat prin M20.6 R "A_FB4_Linkslauf" Q3.0 n

r

.

4

-

m

e

r

s

i

n

a

p

o

i

(

d

e

z

a

s

a

m

b

l

a

r

e

)

- setat prin M21.1


Recommended